Емкостный измеритель механических величин

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение функциональных возможностей и области применения емкостного измерителя механических величии за счет обеспечения возможности преобразования изменений емкости датчиков 3 и 8 в напряжение при заземлении одного из электродов их путем снабжения схемы ВЧ-трансформатором 2, первичная обмотка которого подключена к выходу генератора 1 ВЧ-напряжения, а вторичная первая одним концом - к незаземленному электроду емкостного датчика 3, а другим - к переходу эмиттербаза транзистора 5, вторичная вторая одним концом - к незаземленному электроду емкостного датчика 8, а другим - к переходу эмиттер - база транзистора 10. При этом параметры ВЧ-трансформатора 2 выбраны нз условия , обеспечивающего существенно меньшее сопротивление его вторичной обмотки на частоте ВЧ-генератора 1 по сравнению с сопротивлением емкостного датчика, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

f$>)$ С 01 Ь 21110

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4698384)1 О (22) 06.03.89 (46) 07.05 ° 91. Бюл.. Ф 17 (7l) .Научно-производственное объединение "ВНИИЭлектроаппарат" (72) В,Г.Черкасов и А.В.Алымов (53) 531, 787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР М 491857> кл. G 01 L 21/10, 19бб. (54) КИКОСТНЫЙ ИЗИКРИТКЛЪ МКХАНИЧКСКИХ ВЕЛИЧИН (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель нзобретения— повышение функциональных возможностей и области применения емкостного измерителя механических величин за счет обеспечения возможности преобразования изменений емкости датчиков 3 и

I

„SU„„1647310 А 1

8 в напряжение при заземлении одного из электродов их путем снабжения схемы ВЧ-трансформатором 2, первичная обмотка которого подключена к выходу генератора 1 ВЧ-напряжения, а вторичная первая одним концом — к незаземленному электроду емкостного датчика 3, а другйч — к переходу эмиттербаза транзистора S, вторичная вторая одним концом — к незаземленному электроду емкостного датчика 8, а другим - .к переходу эмиттер — база транзистора 10. При этом параметры

ВЧ-трансформатора 2 выбраны из условия, обеспечивающего существенно меньшее сопротивление его вторичной а обмотки на частоте ВЧ-генератора 1 по сравнению с сопротивлением емкостного датчика. 1 ил. 7

i 647310

20

Изобретение относится к величине измерительной технике и может быть использовано для измерения неэлектрических величин с помощью емкостных датчиков .

Целью изобретения является повышение чувствительности и расширение

Функциональных возможностей за счет обеспечения возможности преобразования изменения емкости в электрическое напряжение прн заземлении одного иэ электродов измерительного емкостного преобразователя.

На чертеже представлен емкостный измеритель механических величин с дифференциально-емкостным датчиком.

Схема измерителя включает генератор 1 высокочастотного напряжения (ВЧ-напряжения), ВЧ-трансформатор,2, емкостный датчик 3, диод 4, транзистор 5, сопротивление нагрузки 6 и емкость Фильтра 7, емкостйый датчик

8, диод 9, транзистор 10, сопротив-. ление нагрузки 11, емкость фильтра

12, дифференциальный усилитель 13.

Устройство работает следуюпцам образом.

При положительном полупериоде

ВЧ-напряжения на вторичной обмотке

ВЧ-трансформатора 2 емкость емкостного датчика 3 заряжается через переход эмнттер — база транзистора

5, а при отрицательном полупариоде разряжается через диод 4. Если пренебречь сопротивлением вторичной обмотки ВЧ-трансформатора 2 ы прямым сопротивлением перехода эмиттербаза трансформатора 5 по сравнению с сопротивлением емкостного датчика

3, то максимальный ток заряда емкости датчика 3 будет определяться выра. жением

I = U 2<< f С<, где Б„, — амплитуда переменного напряжения иа вторичной обмотке

ВЧ-трансформатора 2;

f — частота ВЧ-генератора 1;

С вЂ” емкость емкостного датчика 3.

Напряжение на сопротивлении нагрузки.6 с учетом сглаживания пульсаций емкостью фильтра 7 равно

U

К - сопротивление нагрузки 6;

Н

f — частота ВЧ-reнератора

Изменения емкостей емкостных датчиков 3 и 8 преобразуются в напряже» ние с помощью вторичных обмоток ВЧтрансформатора 2, диодов 4 и 9, транзисторов 5 и 1О и сопротивлений нагрузок 6 и 11. Разность напряженый, образующихся на сопротивлениях нагрузок 6 и 11, усиливается дифференциальным усилителем 13 в результате напряжение на его выходе равно

11вьиг-Ц< < 2«f K Rq"K где С = С <- С, К вЂ” коэффициент усиления ускорителя 13;

С вЂ” емкость емкостиого датчиЩ ка 3;

С вЂ” емкость емкостного датчика 8.

Формула изобретения

Емкостный измеритель механических величин, содержащий высокочастотный генератор, первый емкостный измерительный преобразователь, первый транзистор, параллельно переходу эмнттер - база которого включен первый диод, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения эксплуатационных возможностей за счет обеспечения возможности преобразования изменения . емкости в электрическое напряжение при заземлении одного из электродов измерительного емкостного преобразователя, в него введены второй измерительный емкостный преобразователь, высокочастотный трансформатор с.входной и двумя выходными обмотками, вто» рой транзистор, параллельно переходу эмиттер » база которого включен второй диод, первый и второй фильтры и диФФеренциальный усилитель, при этом входная обмотка высокочастотного трансформатора подключена к высокочастотному геиератору, первый вьвод первой выходной обмотки подключен к эмиттеру первого транзистора, а вто рой вьвод - к первому выводу первого измерительного емкостного преобразователя, второй вьвод которого заземлен, причем первый вьвод второй выходной обмотки трансформатора подключен к змиттеру второго транзистора, а второй ее вывод - к первому вьводу второго измерительного емкостного, преобразователя, второй вывод которого заземлен, причем базы первого и

Составитель А.Зосимов

Техред C.ÌMãóíoâà Корректор Л.,Патай

Редактор Л.Гратилло г

Заказ l391 Тираж 352 „ Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский, комбинат Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 16473) О

6 второго транзисторов заземлены, а их дам дифференциального усилителя, коллекторы подключены соответственно выход которого является выходом кзмечерез первый и второй фильтры к вхо- рнтеля.