Телеметрический датчик давления в. к. подметухова

(51) 4 С О 1 Ь 9/ ПИСАНИ ИДЕТЕЛЬСТВ У К АВТОРСКОМ СССР 1982.АВЛЕНИЯ ади строиства ковых кол анин ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относитсянике, а именно к упреобразования зву БРЕТЕНИЯ 2электрический сигнал, Целью изобретения является повышение помехозащищенности и уменьшение массогабаритов, Датчик давления содержит отметчик 23 времени, составной диск 12 с металлизированными подложками, составную упругую мембрану, антенну 33, вентиль 31, транзистор 24, варактор 18, дроссели 19, 25, 28, проходные конденсато ры 4, резисторы 20, 21, 2 Ь, 29, клеммы 27, 28,30 для подключения источника питания. 4 ил.Изобретение относится к радиотехнике, а именно к устройствам для преобразования звуковых колебаний в электрический сигнал.Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей за счет одновременнойпередачи в эфир информации с координатами текущего времени, улучшение по мехозащищенности и уменьшение массогабаритов,На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого датчика; на фиг.2вид А на фиг,1; на фиг,3 - разрез Б-Б 15на фиг.2; на фиг,4 - узел 1 нафиг.1.Датчик давления состоит из металлического корпуса 1 с основанием 2,металлического центрального стержня 3с тремя проходными конденсаторами 4,общей клеммы 5, металлических зажимных колец 6, мембраны 7, состоящейиз металлической пленки 8, металлической перемычки 9, диэлектрика 10, нижней металлизированной плоскости 11,Диск 12 представляет собой составнойдисковый диэлектрический резонатор(СДДР) пятислойной структуры на подложках и диэлектриках 13-17: первой13, второй 17 и третьей 15 металлизированных подложках и двух диэлектриков 14 и 16, К второй подложке 17 подключен анод варактора 18, первый дроссель 19, проходной конденсатор 4, резистор 20 и резистор 21, при этом крезистору 20 подключены клемма 22,служащая для подачи на анод варактора18 напряжения смещения отрицательнойполярности, а к резистору 21 подключенотметчик 23 времени (электронные часы), служащий для подачи последова"тельности импульсов (секунда, минута,часы). Коллектор транзистора 24 последовательно подключен к первой металлизированной оЬкладке 13, второму дросселю 25, проходному конденсатору 4,резистору 26, к клемме 27, служащейдля подачи на нее положительного напряжения от источника питания,К эмиттеру транзистора 24 последовательно подключен третий дроссель 28,проходной конденсатор 4, резистор 29,клемма 30, служащая для подачи на нееотрицательного напряжения с другогоисточника питания, К входу вентиля 31подключен индуктивный вывод 32, к вы 55ходу вентиля 31 - антенна 33,Схема устройства оЬладает следующими особенностями,Активным элементом - транзисторомв условиях полного экранированиявозбуждаются колеЬания СДДР 12, последний скреплен жесткой связью в единую пятислойную структуру в виде диска, Диск 12 состоит из двух диэлектриков 14 и 16 с тремя металлизированными связывающими подложками: первой13, второй 17 и третьей 15,СДДР электромагнитно связан с составной мемЬраной, выполненной в видедиэлектрической пленки 10 с двумя металлизированными плоскостями 8 и 11,скрепленными между собой жесткойсвязью.Диаметр верхней металлизированнойплоскости Ьольше диаметра нижней металлизированной плоскости на 1/5часть, причем к нижней плоскости диэлектрика 10 подключен индуктивныйвывод 32 и вентиль 31, к выходу которого жесткой связью подключена передающая антенна 33,Заземленная перемычка 9, нижняяплоскость 11, индуктивный вывод 32оЬразуют мембранный выходной фильтрующий контур (МВФК) выделяемой гармоники СВЧ-ЧМ-сигнала,Вентиль служит для развязкиМВФК от коэффициента стоячей волны(КСВ) передающей антенны.Резонансный контур, состоящий изконструктивной цепочки 9 - 11 - 32(МВФК), совместно с вентилем 31 осуществляет оптимальную связь генерируемой частоты СВЧ-ЧМ-сигнала с передающей антенной 33. Достоинствомтакой связи является то, что не треЬуется дополнительной настройки гене-,ратора по уровню выходной мощностив рабочем диапазоне генерируемых частот,Перестройку выходной резонанснойчастоты можно осуществить при помощиизменения воздушного зазора между нижней металлизированной плоскостью 11кемЬраны 7 и между первой подложкой13 диска СДДР 12.Основным элементом устройства является СДДР, который выполнен из диэлектриков 14 и 16 с малой Е с тремяметаллизированными подложками - пленками; первой 13, второй 17, третьей 15.НаиЬольший диаметр СДДР 12 соответствует четверти длины .волны СВЧЧМ-сигнала, СДДР повышает стабильность генерируемых частот, его конструктивные размеры выЬираются в зави515203 симости от заданной рабоцей длины волны СВЧ-ЧМ-сигнала. К выходу вентиля 31 жесткой связью подклюцена антенна - четвертьволновой несимметричный штырь 33.Генератор собран на транзисторе 21 по схеме с общей базой как по переменной, так и по постоянной составляощей, К эмиттерному выводу транзистора 10 21 подключен третий дроссель 28, образующий вместе с межэлектродной емкостью эмиттерного и коллекторного выводов транзистора 21 контур обратной связи, К диску СДДР 12 к первой подложке 13 подключен коллектор транзистора 21, который возбуждает резонансный контур СДДР 12, К второй подложке 17 подключен анод варактора 18 (третья подложка 15 служит связующим звеном). 20 Варактор 18 служит для управления частотой генератора. При изменении емкости варактора 18 в сторону увеличения или в сторону уменьшения происходит перестройка частоты генератора. Ис ходная (несущая частота) устанавливается при помощи подачи постоянного напряжения смещения на клемму 2.С целью привязки текущего времени к измеряемым параметрам на второй ре- ,О зистор 21 от электронного кварцевого отметчика 23 времени поступают метки времени (секунды, минуты, часы), Отметчик времени изготовлен на интегральных схемах в микроэлектронном исполнении,Датчик раЬотает следующим образом.При вклюценном питании и воздействии акустических колебаний на мемЬрану 7 происходит изменение расстояния между первой металлизированной. подложкой 13 СДДР 12 и нижней металлизированной , плоскостью 10 мембраны 7, Из-за этого изменяется нагрузоцная емкость резонатора и, следовательно, его резонансная частота, причем пропорционально колебанию мембраны 7, т.е, происходит частотная модуляция СВЧ-колебаний по закону мембраны 7, Таким образом, акустические колеЬания, действующие на мембрану 7, преоЬразуются в частотноь 76модулированный сигнал сверхвысокойчастоты, При этом коэффициент преобразования прогиЬа мембраны 7 в цастотув экспериментальных проверках составил 200-300 кГц на микрон при выходноймощности в сотни милливатт,Датчик может применяться для создания высокочувствительных микрофоновзвукового и ультразвукового диапазонов, в нем можно использовать сменныемембраны, При этом предлагаемый датчикможно использовать в качестве радиопередатчика для осуществления ближнейрадиосвязи без специальных усилителеймощности,Формула изобретенияТелеметрицеский датчик давления,содержащий корпус, установленную внем мембрану, резонансную систему возбуждения СВЧ-колеЬаний,. о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей засчет одновременной передачи интерваловтекущего времени с регистрируемой информацией, улуцшения помехозащищенности, уменьшения массогаЬаритов, в неговведены отметчик времени, вентиль,антенна, транзистор, резонансная система выполнена в виде составного диэлектрического резонатора с двумя металлизированными подложками, с первойиз которых электромагнитно связаназаземленная мемЬрана, выполненнаяв виде диэлектрической пленки с двумяметаллизированными плоскостями, соединенными перемычкой, к нижней плоскостиподключен через индуктивный выводвход вентиля, к выходу которого жесткой связью подключена антенна, втораяподложка через включенный в прямомнаправлении варактор соединена с корпусом и через дроссель, проходной конденсатор и резистор связана с входомотметчика времени, а выводы транзистора подключены к первой подложке, кор- .пусу и церез соответствующие дросселии проходные конденсаторы к шинам пита"ния,1520367 Ь ВидМ 1 1 г ф к Составитель Д. Расла Техред И. Верес актор И,ш Корректор С.Черн 6668 Тираж 789твенного комитета п 11 Э 035, Москва, Жписно НИИПИ открытиям при ГКНТ СССР д. 4/5 уда изобретениям Раушская н гарина, 101 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул