Датчик давления

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения Измеряемое давление воспринимается мембраной 1, она прогибается вместе с пьезоэлектрической пластиной 4 внутрь корпуса 2. Происходит уменьшение толщины воздушного зазора между пьезоэлектрическими пластинами 4 и 7. Поскольку последние включены в схему автогенератора, выполненного на усилителе 9, возбужение которого происходит на резонансной частоте воздушного зазора, то частота автогенератора плавно изменяется пропорционально перемещению мембраны 1. 2 ил. $ (Л 7/2 У / / X lyvv ; J Swxo

9 23 А(СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5D 4 С 01 L 9/08, 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

7 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4078408/24-10 (22) 25.04.86 (46) 23 ° 09.87 ° Бюл. № 35 (71) Одесский политехнический институт (72) P.Ã.Äæàãóïoâ, С.Б.Иванов и О.А.Пахаревская (53) 531.787(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 474716, кл. G 01 L 9/08, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 905671, кл. С 01 Ь 9/08, 1979. (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения повьппение точности измерения. Измеряемое давление воспринимается мембраной 1, она прогибается вместе с пьезоэлектрической пластиной 4 внутрь корпуса 2, Происходит уменьшение толщины воздушного зазора между пьезоэлектрическими пластинами 4 и 7 ° Поскольку последние включены в схему автогенератора, выполненного на усилителе 9, возбужение которого происходит на резонансной частоте воздушного зазора, то частота автогенератора плавно изменяется пропорциональ- с

Ж но перемещению мембраны 1. 2 ил.

1339423

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения и контроля давлений.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На фиг.1 изображена структурная схема датчика; на фиг,2 — датчик давления, поперечное сечение.

Датчик давления состоит из мембраны 1, закрывающей корпус 2 датчика, к которой через демпфирующую прокладку 3 прикреплена пьезоэлектрическая пластина 4. К основанию корпуса через демпфирующую прокладку 5 закреплена пьезоэлектрическая пластина 6, На одинаковых расстояниях от пьезоэлектрических пластин 4 и 6 установлена пьезоэлектрическая пластина 7, которая крепится к стенкам корпуса через демпфирующие прокладки 8. Пластины шарнирно включены в схемы двух автогенераторов, выполненных на усилителях 9 и 10, выходы которых подключены к входам измерителя 11 разности частот.

Датчик работает следующим образом.

Измеряемое давление P воспринимается мембраной 1, она прогибается вместе с пьезоэлектрической пластиной 4 внутрь корпуса 2. При этом в пределах упругой деформации мембраны происходит уменьшение толщины воздушного зазора между пьезоэлементами 4 и 7. Поскольку эти пьезоэлементы включены в схему автогенератора, выполненного на усилителе 9, возбуждение которого происходит на резонансной частоте воздушного зазора, то частота автогенератора плавно изменяется пропорционально перемещению мембраны 1.

Пьезоэлектрическая пластина 6 использована для температурной компенсации датчика. Совместно с пьезоэлектрической пластиной 7 она включена в схему второго автогенератора, выполненного на усилителе 10, Указанный автогенератор возбужден на резонансной частоте воздушного зазора между соседними пьезоэлементами 6 и

7. Поскольку эти пьезоэлектрические пластины неподвижны, то частота второго автогенератора является функцией физического состояния воздушного зазора между ними. Основным параметром состояния воздуха, влияющим на часто5

30 ту автогенератора, является температура.

Усилители 9 и 10 могут быть снабжены автоматической регулировкой усиления, которая позволяет исключить насыщение активных элементов усилителей. Таким образом, в цепи положительной обратной связи автогенераторов действуют напряжения синусоидальной формы, частоты которых определяются резонансными свойствами воздушного зазора между двумя соседними пьезоэлектрическими пластинами.

С выхода усилителя 9 автогенератора сигнал является функцией температуры и измеряемого давления P а с выхода усилителя 10 автогенератора — только функцией температуры воздуха внутри корпуса датчика. Эти сигналы поступают на входы измерителя разности двух частот, выходной сигнал которого про— порционален измеряемому давлению P.

Демпфирующие прокладки 3, 5 и 8 необходимы для исключения генерации на резонансной частоте механической системы датчика давления. Благодаря частотному выходу датчик легко согласуется с вторичной аппаратурой, обрабатывающей сигнал.

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий полый цилиндрический корпус, на открытом торце которого установлена мембрана, два пьезоэлемента, расположенных во внутренней полости корпуса, один из которых закреплен на мембране, а другой — на дне корпуса, и автогенератор, в схему которого включены пьезоэлементы, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности, он снабжен третьим пьезоэлементом, расположенным на равном расстоянии между первым и вторым пьезоэлементами, дополнительным автогенератором и измерителем разности частот, при этом все пьезоэлементы выполнены идентичными в виде пластин и установлены плоскопараллельно на демпфирующих прокладках, входы автогенерато— ров подключены к электродам третьего пьезоэлемента, а выходы — к электродам первого и второго пьезоэлементов соответственно и к входам измерителя разности частот, 1339423

Фиа2

Составитель М. Жуков

Техред В.Кадар Корректор Е. Рошко

Редактор И. Шулла

Заказ 4212/32

Тираж 776 Подписное

ВНИИ!И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4