Дифференциальный струнный датчик

 

о п и д -и"4ф

И 3 О Б -PFE1N fl

Сеюз Советскнк

Сециалистнческик

Республнк

{Щ 624114

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Лополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 29127б(21) 2437729/18-10 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 1S0978.Бюллетень М 34 (45) Лата опубликования описания 0208.78 (Ы) М. Кл.

Ср 0127 5/243, Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (5З) УДК 5 3 . 08 2. 7 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.А.Исаев, Э.М.Буйвол и А.Н.Кокарев (71) Заявитель (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ СТРУННЫЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к области приборостроения и может быть исполь- зовано для измерения неэлектрических величин, осуществляющих силовое воздействие на упругий элемент датчика. б

Известен дифференциальный струнный датчик, содержащий две струны, первые концы которых закреплены неподвижно,а вторые подсоединены к упруго му. элементу датчика,два узла возбуждения частотно-модулированных ко,лебаний каждой из струн,преобразова.теля колебаний струн в электрические сигналы и усилители, соединенные с выходами соответствующих преобразователей колебаний обеих струн (11 .

Недостатком такого датчика является то, чro в нем имеется целый ряд специальных узлов, два избирательных усилителя, сравнивающее устройство, формирователь импульсов и вычитающее устройство, что обуславливает громоздкость и сложность конструкции.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является дифференциальный струнный датчик, содержащий две струны, первые концы

1 которых закреплены неподвижно, а вторые подсоединены к упругому элементу датчика, два узла возбуждения частотно-модулированных колебаний каждой из струн, преобразователи колебаний струн в электрические сигналы и усилитель, соединенный с выходом преобразователя колебаний первой струны 2).

Этот дифференциальный струнный датчик, кроме того, имеет второй усилитель, смеситель частот и фильтр выделения результирующего сигнала.

Таким образом, наличие в этом дифференциальном струнном датчике двух усилителей, смесителя и фильтра также ведет к усложнению его конструкции.

Целью изобретения является упрощение конструкции датчика.

Это обеспечивается тем, что в предлагаемом датчике выход усилителя подключен к входам узлов возбуждения колебаний струн, а вторая струна снабжена элементом настройки частоты его колебаний, обеспечиваю" щим установку частоты автоколебаиий первой струны на скате резонансной характеристики второй струны.

На фиг.1 представлена схема описываемого датчика; на фиг.2 — резо624114 нансные характеристики, поясняющие принцип его действия.

Дифференциальный струнный датчик содержит две струны 1 и 2, первые концы которых закреплены неподвижно, а вторые — порб=оединены к упругому элементу 3 датчика, узлы возбуждения, 4 и 5 частотно-модулированных колебаний соответственно каждой иэ струн.

В датчик также входят преобразователи 6 и 7 колебаний струн в элект-, рические ссйгналы и усилитель 8. Пос- !О ледний соединен с выходом преобразователя 6 струны l. Усилитель 8 одновременно подключен к входам узлов возбуждения 4 и 5 колебаний струн.

В свою очередь|струна 2 снабжена 15 элементом настройки 9 частоты ее колебаний, обеспечивающим установку частоты автоколебаний струны 1 на скате резонансной характеристики струны 2. 20

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Поскольку струна 2 является дифференциальиой половиной датчика, то воздействие .неэлектрической величины

П на упругий элемент 3 датчика вызывает смещение ее резонансной характеристики. Причем это смещение происходит в противоположном направлении изменению частоты автогенератора, в результате чего как бы происходит обострение ската резонансной характеристики.

Начальная частота автогенератора в отсутствии воздействия неэлектрической величины П на датчик равна

Fg . Этой частоте на выходе преобразователя 7 соответствует амплитуда колебаний, равная ординате а .

Воздействие неэлектрической величины П на датчик меняет частоту автоге- 40 нератора на величинуgVс„и смещает резонансную характеристику струны

2 на:величинуйГ в противоположном направлении (на фиг.2 .изображена пунктирной линией). Тогда амплитуда 45 колебаний на выходе преобразователя

7 уже будет равна ординате б .

Таким образом, воздействие неэлектрической величины П на датчик приводит к изменению амплитуды колебаний на выходе преобразователя 7 на величину от а до б . При противоположном направлении воздействия неэлектрической величины П на датчик изменение амплитуды колебаний на выходе преобразователя 7 будет в другую сторону. Таким образом, сохранив дифференциальный характер датчика с частотной модуляцией, на его выходе можно получить амплитудно-модулированные колебания, которые можно непосредственно использовать для измерения входной величины П.

Формула изобретения

Дифференциальный струнный датчик, содержащий две струны, первые концы которых закреплены неподвижно, а вторые по1 соединены к упругому элементу датчика, два узла возбуждения частотно-модулированных колебаний каждой из струн, преобразователи колебаний струн в электрические сигналы и усилитель, соединенный с выходом преобразователя колебаний первой струны, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения устройства, выход усилителя подключен к входам узлов возбуждения колеI !. баний струн,а вторая струна снабжена элементом настройки частоты ее колебаний, обеспечивающим установку частоты автоколебаний первой струны на скате резонансной характеристики второй струны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР

9 423045, кл.(j 01 P 3/60, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

М 162983, кл (j 01 5/18, 1963. б24114

Уу Fp

Фма2

Составитель В.Киселев

Редактор С-Хейфиц Техред Н. Бабурка Корректор М.Лемчик

Заказ 5170/33 Тираж 872 Подписное

ЦИНИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4