Частотный датчик давления

 

Изобретение относится к лриб(фостроению и позвопяет тяысить точность преобрэзова дав ле(в4я в частоту за тетерат ой стабиго за ции а1Ш1Итуды колебан резонатора в вцде тонкоаенного цилиндра Для этого наряду с механическими резонапором 1, с сиаемами 2 и 4 съема и возбуждения колебан соответственно, уотителем-ограничителем 3, датчиком температуры 5. усилителем 6, частотный датчик давления содержит дифференциальный усилитель 7 и инвертирующий повторитель 8, выходы которых подключены к соответавенным клеммам опорного напряжения усилителя-ограничителя 3. При охлаждении добротность резонатора увеличиваете, но электрическая схема устройства обеспечивает соответавук)щее ограничение напряжения возбуждения резонатора 1. в результате чего амплитуда колебаний резонатора сохраняется неизменной, что способствует стабилизации фазовой характериаию4 по контуру самовозбуждения резонатора и повышает тем самым точность измерений. 1 иа

(19) Я7 (11) 1461147 АЗ (51) 5 G01L11 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "„;,:"::х ., К ПАТЕНТУ (21) 4253362/10 (22) 020637 (46) 15Л193 Бюл. Йв 43-42 (ге) Зотов 8А (73) Московское приборостроительное конструкторское бюро "Восход" (54} ЧАСТОТНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить точность преобразования давпения в частоту за счет температурной стабилизации амплитуды колебаний резонатора в виде тонкостенного цилиндра. Дпя этого наряду с механическими резонатором f, с системами 2 и 4 сьема и возбуждения колебаний соответственно, усипителем-ограничителем 3, датчиком температуры 5, усилителем 6, частотный датчик давления содержит дифференциальный усилитель 7 и инвертирующий повторитель 8, выходы которых подключены к соответственным клеммам опорного напряжения усилителя-ограничителя 3. При охлаждении добротность резонатора увеличивается, но электрическая схема устройства обеспечивает соответствующее ограничение напряжения возбуждения резонатора

1, в результате чего амплитуда колебаний резонатора сохраняется неизменной, что способствует стабилизации фазовой характеристики по контуру самовозбуждения резонатора и повышает тем самым точность измерений. 3 ил.

1461147

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в частотных датчиках, в которых в качестве чувствительного элемента используется механический резонатор в виде тонкостенного цилиндра, Целью изобретения является повышение точности преобразования давления в частоту за счет температурной стабилизации амплитуды колебаний резонатора.

На чертеже представлена структурная схема датчика, Частотный датчик давления содержит механический резонатор 1 с системой 2 съема колебаний, соединенной с входом усилителя-ограничителя 3, выход которого соединен с системой 4 возбуждения колебаний, датчик температуры 5, усилитель 6, последовательно соединенные дифференциальный усилитель 7 и инвертирующий повторитель 8. К одному иэ входов дифференциального усилителя 7 присоединен выход усилителя 6, а другой его вход присоединен к источнику напряжения смещения, а другой его вход присоединен к источнику напряжения смещения, а выходы дифференциального усилителя 7 и инвертирующего повторителя 8 подключены к соответственн ым клеммам опорного напряжения усилителя-ограничителя 3.

Частотный датчик давления работает следующим образом, С помощью системы возбуждения 4, системы 2 съема колебаний и усилителя-ограничителя 3 возбуждаются и поддерживаются неэ тухающими колебания резонатора 1, частота которых зависит от измеряемого давления, С изменением характеристики резонатора, магнитопроводов системы возбуждения колебаний.

Добротность резонатора увеличивается при охлаждении, При постоянной амплитуде

Формула изобретения

ЧАСТОТНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий механический резонатор с системами возбуждения и сьема колебаний, подключенными соответственно к выходу и входу усилителя-ограничителя, имеющего клеммы опорного напряжения, и датчик температуры с усилителем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования давления в частоту эа счет температурной стабилизации амплитуды

40 возбуждающего сигнала амплитуда колебаний резонатора при охлаждении может увеличиваться в несколько раз, что создает дополнительные нелинейные искажения, приводит к фазовым искажениям в цепи самовоэбуждения и к смещению градуировочной хара ктеристи ки датчика. Из-эа локального характера этого смещения возникающую дополнительную погрешность обычно не удается скомпенсировать.

В предлагаемом устройстве уровень ограничения напряжения возбуждения резонатора 1 определяется значением одинаковых по величине, но разных по знаку опорных напряжений, поступающих с выходов дифференциального усилителя 7 и инвертирующего повторителя 8, Начальный уровень ограничения задается напряжением смещения, поступающим на один из входов дифференциального усилителя 7, на другое его вход подается напряжение с датчика температуры 5, усиленное усилителем

6. С изменением температуры уровень ограничения изменяется так, что амплитуда колебаний резонатора остается неизменной, По сравнению с обычными системами (АРУ} значительно повышается стабильность фазовой характеристики по контуру самовозбуждения резонатора. что позволяеТ повысить точность преобразования давления в частоту и сократить число бракуемых по причине неплавности градуировочной характеристики датчиков, вызванной возбуждением параэитных частот. (56) Приборы и элементы автоматики и вычислительной техники, Экспресс-информация, hL 88, 1974, с, 1-12.

Вибрационно-частотный датчик давления,! ЗА Transact!ons, vol. 12, hb 2, 1973, рр, 156-172, колебаний резонатора, он снабжен источником напряжения смещения и последовательно соединенными дифференциальным . усилителем и инвертирующим повторителем, причем один из входов дифференциального усилителя подключен к источнику напряжения смещения, другой его вход через усилитель - к датчику температуры, а выходы дифференциального усилителя и инвертирующего повторителя подключены к соответствующим клеммам опорного напряжения усилителя-ограничителя,