Измерительный генератор

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения усилий или напряжений в твердеющем тампонажном материале. Сущность изобретения: измерительный генератор содержит полевой транзистор 1, пьезокерамический фильтр 2, резисторы 3, 6, 7, катушку 4 индуктивности, конденсаторы 5 и 8, что позволяет повысить надежность при изменяющемся выходном сигнале. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения усилий или напряжений в твердеющем тампонажном материале.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа кварцевый генератор [1] представляющий собой самовозбуждающийся генератор на полевом транзисторе с положительной обратной связью, состоящий из последовательно включенного кварцевого резонатора и конденсатора, в качестве нагрузки включена катушка с постоянной индуктивностью.

Недостатком известного устройства является то, что генератор не обеспечивает получение выходного сигнала с изменяющимися параметрами, так как частота генератора равна частоте выбранного кварцевого резонатора, а амплитуда постоянная.

В изобретении решается задача повышения надежности при изменяющемся выходном сигнале.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема измерительного генератора.

Измерительный генератор содержит полевой транзистор 1, пьезокерамический фильтр 2, первый резистор 3, катушку 4 индуктивности, первый конденсатор 5, второй и третий резисторы 6, 7 и второй конденсатор 8.

Измерительный генератор работает следующим образом.

На полевом транзисторе 1 выполнен усилительный каскад с положительной обратной связью, образованной многозвенным пьезокерамическим фильтром 2. Нагрузкой усилительного каскада является цепь, состоящая из параллельно соединенный первого резистора 3, который является высокоомным, и катушки 4. Выход измерительного генератора осуществлен с затвора полевого транзистора 1 через первый конденсатор 5. Смещение полевого транзистора 1 осуществляется через последовательно соединенные второй и третий резисторы 6, 7, причем последний зашунтирован вторым конденсатором 8. Катушка 4 выполнена в виде катушки индуктивности с кольцеобразным сердечником из ферромагнитного материала.

Измерительный генератор работает следующим образом. При подключении источника питания устройство начинает генерировать сигнал, близкий к синусоидальной форме с определенной частотой, равной частоте резонанса пьезокерамического фильтра 2, что фиксируется измерительным прибором, например, осциллографом, подключенным к выходу генератора (на чертеже не показано). При отсутствии воздействия на сердечник катушки 4 выходной сигнал имеет максимальное значение.

При приложении усилия на сердечник катушки 4 в силу изменения магнитных свойств сердечника, изменяется индуктивное сопротивление обмотки, что вызывает уменьшение потенциала стока полевого транзистора 1 и, следовательно, уменьшится сигнал на затворе полевого транзистора 1, что также фиксируется измерительным прибором.

Результаты экспериментальных исследований приведены в таблице.

Анализ экспериментальных данных показывает, что оптимальное количество витков от марки феррита зависит незначительно и составляет 13, причем материал сердечника и марка провода влияют незначительно при постоянстве разности выходного сигнала.

Формула изобретения

1. Измерительный генератор, содержащий полевой транзистор, первый конденсатор и катушку индуктивности, отличающийся тем, что введены первый, второй и третий резисторы, второй конденсатор и многозвенный пьезоэлектрический фильтр, выход которого соединен с затвором полевого транзистора, одним из выводов первого конденсатора и через последовательно соединенные второй и третий резисторы с отрицательным выводом источника питания и с истоком полевого транзистора, сток которого соединен с входом многозвенного пьезокерамического фильтра и через катушку индуктивности с положительным выводом источника питания, средний вывод многозвенного пьезокерамического фильтра соединен с отрицательным выводом источника питания, а первый резистор и второй конденсатор подключены параллельно соответственно катушке индуктивности и третьему резистору, при этом катушка индуктивности выполнена с кольцеобразным сердечником из ферромагнитного материала.

2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что катушка индуктивности состоит из 13 витков.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2