Дифференциальный акустоэлектронный преобразователь

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) Ai (5)) 4 Н 04 R 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3885094/24-10 (22) 12.04.85 (46) 07.07.88. Бюл. Р 25 (7?) В.Г.Касьян, E.Ñ.Êîëåñíèê, B.Ë.Ñîðîêîïóò и А,И.Черепков (53) 621.317.084.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1069192, кл. Н 04 R 17/00, 1982, (54) (57) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ АКУСТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий высокочастотный генератор, мембранный датчик на поверхностных акустических волнах, выполненный в виде пьезоэлектрической пластины, на противоположных сторонах которой на одинаковом расстоянии от ее центра расположены пара противолежащих входных и пара противолежащих выходных встречно — штыревых преобразователей, соединенные в кольцо первый усилитель, первый, второй, третий и четвертый однополосные смесители, причем выход высокочастотного генератора соединен с выходными встречно — штыревыми -преобразователями, а также с вторыми входами первого и третьего однополосных смесителей, о т л и ч а ю щ и йс .я тем, что, с целью повышения чувствительности измерений, в него дополнительно введены два инвертора, последовательно соединенные первый умножитель частоты на два, пятый однополосный смеситель, первый сумматор, вторые усилитель и сумматор, а также последовательно соединенные второй умножитель частоты на два, шестой однополосный смеситель, третий сумматор, третий усилитель и четвертый сумматор, причем входы первого и второго умножителей частоты подключены к выходу высокочастотного генератора, вторые входы пятого и шестого однополосных смесителей соединены с соответствующими выходными встречно— штыревыми преобразователями и с входами первого и второго инверторов, выходы которых подключены к вторым входам соответственно первого, второго и третьего, четвертого сумматоров, причем выход второго сумматора соединен с вторым входом второго однополосного смесителя, а выход четвертого сумматора подсоединен к второму входу четвертого однополосного смесителя.

1408545

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в акустоэлектронных измерительных устройствах для измерения давления.

Целью изобретения является повышение чувствительности.

На чертеже показана функциональ| ная схема предлагаемого преобразователя.

Дифференциальный акустоэлектронный преобразователь содержит высокочастотный генератор 1 мембранный датчик 2 на поверхностно — акустичес- 15 ких волнах (ПАВ), выполненный в виде пъезоэлектрической пластины 3, имеющей утончение — мембрану 4. На обеих сторонах мембраны 4 расположены соответственно два входных 5, 6 и два выходных 7, 8 встречно — штыревых преобразователей (ВШП). Входные ВШП

5 и 6 подключены к высокочастотному генератору 1. Кроме того, преобразователь содержит две ветви 9, каждая из 25 которых содержит первый 10 и второй . 11 инверторы соответственно, последовательно соединенные первый 12 и второй 13 соответственно умножители частоты на два, пятый 14 и шестой

il5 соответственно однополосные смесители, первый 16 и третий 17 сумматоры соответственно, первый 18 и второй

19 усилители, второй 20 и четвертый

21 сумматоры, также соединенные в кольцо первый усилитель 22, первый

23 — четвертый 26 однополосные смесители. Причем вторые входы однополосных смесителей 23 и 24 подключены к выходу высокочастотного генератора 1, а аналогичные входы смесителей 24 и

26 — соответственно к сумматорам 20 и 21. Выходной ВШП 7 соединен с входами однополосного смесителя 14 (15) и инвертора 10, выход которого подключен к вторым входам сумматоров 17 и

16, аналогично выходной ВШП 8 подключен к входам блоков 11 и 14, а выход блока 10 соединен с вторыми входами сумматоров 16 и 20. Входы умножителей

12 и 13 частоты подключены к выходу генератора 1.

Противолежащие ВШП 5, 6 ы 7, 8 расположены на одинаковом расстоянии от центра пластины 3. ВШП 5-8 образу- 55 ют две линии задержки, направления распространения ПАВ в которых идентичны.

На выходах однополосных смесителей 14 и 15 выделяется сигнал с частотой, равной разности частот колебаний, поданных на их входы.

Преобразователь работает следующим образом.

Сигнал с высокочастотного генератора 1 поступает на мембранный датчик 2, представляющий собой пъезоэлектрическую пластину 3 с мембраной

4. Сигнал поступает на входные ВШП

5 и 6, преобразуется в распространяющиеся на верхней и нижней сторонах мембраны в обеих линиях задержки одновременно ПАВ. С выходных ВШП

7 и 8 колебания через две одинаковые ветви 9, каждая из которых содержит инвертор 10 (11)-, последовательно соединенные умножитель 12 (13) частоты на две однополосный смеситель 14 (15), сумматор 16 (17), усилитель

18 (19) и сумматор 20 (21), поступают на вторые входы однополосных смесителей 24 и 26 соответственно. Включенные кольцом усилитель 22 и однополосные смесители 23-26 образуют автоколебательную систему, в которой при выполнении условий баланса фаз и амплитуд возникают автоколебания, частоты которых на выходе усилителя 22 определяется разностью фаз между колебаниями, имеющими место на вторых входах однополосных смесителей 24 и

26.

При отсутствии информационного сигнала, воздействующего на мембрану

4, времена задержки ПАВ на верхней и нижней сторонах мембраны 4 при условии идентичности структур ВШП одинаковы. Задержанные сигналы с частотой генератора Q пройдя две ветви 9, поступают на смесители 24 и 26. В силу идентичности ветвей 9 сдвиг фаз между сигналами, имеющими место на выходах сумматоров 16, равен нулю.

Этому нулевому сдвигу фаз соответству" ет значение частоты колебаний Ма на выходе усилителя 18.

При воздействии информационного сигнала на мембрану 4 последняя испытывает механические деформации,что приводит к изменениям как геометрии

ВШП, так и к изменению длины пути распространения ПАВ. Это приводМт к противофазному изменению времен задержки сигнала, распространяющегося на верхней и нижней сторонах мембра140854 5

Составитель H.Кудрявцев

Редактор Н,Гунько Техред М.Дидык

Корректор А.Тяско

Подписное

Заказ 3361/57 Тираж 660

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, у . р л П оектная 4

Э ны, т.е., если время задержки линии задержки, образованной В1!П! 5 и 7,, Ъг изменилось на величинуд то время задержки линии задержки, образованной

ВШП 6 и 8, изменится на величину д .

В результате этого сдвиг фаз между колебаниями на вьйсодах сумматоров 16

t будет отличен от нуля, чтс приведет к изменению частоты автоколебательной системы, образованной блоками 2226, на некоторую величину bQ . Регистрируя это изменение частоты, можно измерить величину информационного сигнала, воздействующего на мембрану 4.