Емкостная система самовозбуждения колебаний резонаторов частотных датчиков

Союз СоветскикСоциапистическииРеспублик ки 857759 ОП ИСАКИИИЗОБВЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5)М. Кл. 00 1 11/00 Геоудеротввииый комитет СССР ио делам изебретеиий и открытий) Заявите 54) ЕМКОСТНАЯ СИСТЕМА САМОВОЗБУЖДЕНИЯ КОЛЕБ РЕЗОНАТОРОВ ЧАСТОТНЫХ ДАТЧИКОВИзобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именнок частотным датчикам неэлектрическихвеличин.Известны частотные датчики в коФ5торых емкостная система самовозбуждения колебаний резонаторов содержитэлектроды систем возбуждения-регистрации колебаний, которые образуютэлектрические емкости с резонатором,выполненным в виде упругого элемента, два источника постоянного смещения, соединенные с этими электродамии электронный блок ,1,Недостатком известных систем самовозбуждения является высокий уровень электромагнитных наводок,Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности и достигаемому результату, является емкостнаясистема самовозбуждения колебанийрезонаторов частотных датчиков, содержащая электроды систем возбуждения-регистрации колебаний, образующне электрические емкости с резонатором, выполненным в виде упругого элемента, источники постоянного электрического смещения, которые через высокоомные резисторы подключены к электродам систем возбуждения-регист" рации колебаний, и дифференциальный усилитель, входы и выход которого подключены через конденсаторы к элек 1родам Г 21Однако такая система самовозбуждения имеет высокий уровень электро". магнитных наводок на входы дифферен циального усилителя, что снижает на дежность работы,,Цель изобретения - повышение надежности работы за счет исключения электромагнитных наводок на входы дифференциального усилителя.Поставленная цель достигается тем, что в емкостной системе самовоз. буждения колебаний резонаторов частотных датчиков, содержащей электроды систем возбуждения-регистрарии7759 10 35 При появлении на выходе дифферен циального усилителя д 4 переменного электрического сигнала возникают син 50 Фазные изменения электрических напряжений на электродах д 7 и 18, относящихся к системе возбуждения колебаний, что приводит к антифазной раскачке колебаний мембран Д и 2, При этом благодаря тому, что симметричные группы электродов 6,7 и 8,9, относящиеся к системе регистрации колебаний, подключены к двухполяр 3 35 колебаний, образующих электрические емкости с резонатором, выполненным в виде упругого элемента, источники .постоянного электрического смещения, которые через высокоомные резисторы подключены к электродам систем возбуждения-регистрации колебаний, и дифференциальный усилитель, входы и выход которого подключены через конденсаторы к электродам, электроды одной из систем возбуждения-регистрации колебаний подключены к одному истдчнщсу пдстоянногд смещения, р, электроды другой - разделены на две симметричные группы и подключены к двухполярному источнику постоянно. го смещения, средняя точка которого заземлена.На чертеже показана предлагаемая емкостная схема.Емкостная система самовозбуждения содержит две круглые мембраны Д и 2, электрически соединенные с корпусом преобразователя, который. в свою очередь соединен с общим заземлением 3 электрической схемы. Через высокоомные резисторы 4 и 5 две симметричные группы электродов 6,7 и 8,9 систем возбуждения-регистрации колебаний подключены к источникам постоянных электрических смещений 10 и ДД; а через конденсаторы д 2 и ДЗ - к входам дифференциального усилителя Д 4, Входы последнего, шунтируются подстроечными резисторами Д 5 и Д 6, которые обеспечивают фазовую настройку. Злектроды Д 7 и 18 систем возбуждения"регистрации колебаний подкш чены через высокоомные резисторы Д 9 и 20 источнику 2 Д постоянного электрического смещения, а через конденсаторы 22 и 23 - к выходу дифференциального усилителя.Емкостная система самовозбуждения колебаний работает следующим образом. 20 25 30 40 45 ному источнику электрического смещения, образованному источниками ДО и дд, на входах дифференциальногоусилителя Д 4 возникают одинаковыепо модулю антифазные электрические сигналы, частота которых равна, аампл;гуда пропорциональна частотеи амплитуде механических колебаниймембран 1 и 2. Выходной сигнал усилителя Д 4, пропорциональный разностиего входных сигналов, поступает наэлектроды системы возбуждения, обеспечивая таким образом возбуждение и дальнейшее поддержание колебаний мембран. В силу симметрии упругой системы и электриЧеской сищртрии по перемен ирму,току,.прямые электрические наводки с выхода усилителя д 4 на еговход являются одинаковы по амплитудеи по фазе, вследствие чего разностьэтих напряжений на входах усилителяравна нулю, что и обеспечивает повышение надежности работы емкостнойсистемы самовозбуждения колебанийрезонаторов частотных датчиков.Формула изобретенияЕмкостная система самовозбужденияколебаний резонаторов частотных датчиковсодержащая электроды системвозбуждения-регистрации колебаний,образующие электрические емкости срезонатором, выполненным в виде упругого элемента, источники постоянного электрического смещения, которыечерез высокоомные резисторы подключены к электродам систем возбуждениярегистрации колебаний, и дифференциальный усилитель, входы и выходкоторого подключены через конденсаторык электродам, отличающая -с я тем, что, с целью повьппениянадежности работы за счет исключенияэлектромагнитных паводок на входыдифференциального усилителя, электроды одной из систем возбуждения-регистрации колебаний подключены к одному источнику постоянного смещения,а электроды другой - разделены надве симметричные группы и подключенык двухполярному источнику постоянногосмещения, средняя точка которого заземдена.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеД. Авторское свидетельство СССРдд 640154, кл. Ь Од Ь дд/00, д 9762. Авторское свидетельство СССРпо заявке Ф 2640640/Д 8-ДО, кл.кл. ЬОД 1 . ДД/00, Д 7,0 Д,79 1 прототип)