Емкостная система самовозбуждения колебаний резонаторов частотных датчиков

 

Союз Советскик

Социапистическии

Республик

<и 857759

ОП ИСАКИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

J г

I (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06. 07. 79 (21) 27910á3/18-10 с присоединением заявки М (23)приоритет 03.07.78

Опубликовано 23.08 81 ° Бюллетень Ле 31

Дата опубликования описания 25.08 ° 81

Р1}М. Кл .

Q01 1 11/00

1ЪоудеротооииыН комитет

СССР ио делам изебретеиий и открытий (53) УДК 531. 787 (088. 8) (72) Авторы изобретения

И.А. Горенштейн, В.Г. Кравцов и И. (7!) Заявитель (54) ЕМКОСТНАЯ СИСТЕМА САМОВОЗБУЖДЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ

РЕЗОНАТОРОВ ЧАСТОТНЫХ ДАТЧИКОВ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к частотным датчикам неэлектрических величин.

Известны частотные датчики, в которых емкостная система самовозбуждения колебаний резонаторов содержит электроды систем возбуждения-регистрации колебаний, которые образуют электрические емкости с резонатором, выполненным в виде упругого элемента, два источника постоянного смещения, соединенные с этими электродами и электронный блок,1).

Недостатком известных систем самовозбуждения является высокий уровень электромагнитных наводок.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату, является емкбстная система самовозбуждения колебаний резонаторов частотных датчиков, содержащая электроды систем возбуждения-регистрации колебаний, образующие электрические емкости с резонатором, выполненным в виде упругого элемента, источники постоянного электрического смещения, которые через

5 высокоомные резисторы подключены к электродам систем возбуждения-регист" рации колебаний, и дифференциальный усилитель, входы и выход которого подключены через конденсаторы к электр» родам P)

Однако такая система самовозбуждения имеет высокий уровень электро". магнитных наводок на входы дифферен» циального усилителя, что снижает на дежность работы. ,Цель изобретения — повышение надежности работы за счет исключения электромагнитных наводок на входы дифференциального усилителя.

Поставленная цель достигается тем, что в емкостной системе самовозбуждения колебаний резонаторов частотных датчиков, содержащей электроды систем возбуждения-регистрации

77 9

15 35

При появлении на выходе дифференциального усилителя 14 переменного электрического сигнала возникают син50 фазные изменения электрических напряжений на электродах 17 и 18, относящихся к системе возбуждения колебаний, что приводит к антифазной раскачке колебаний мембран 1 и 2, При этом благодаря тому, что симметричные группы электродов 6,7 и 8,9, относящиеся к системе регистрации колебаний, подключены к двухполяр3 85 колебаний, образующих электрические емкости с резонатором, выполненным в виде упругого элемента, источники .постоянного электрического смещения, которые через высокоомные резисторы подключены к электродам систем возбуждения-регистрации колебаний, и дифференциальный усилитель, входы и выход которого подключены через конденсаторы к электродам, электроды одной из систем возбуждения-регистрации колебаний подключены к одному источнику постоянногд смещения, у электроды другой — разделены на две симметричные группы и подключены к двухполярному источнику постоянно го смещения, средняя точка которого заземлена.

На чертеже показана предлагаемая емкостная схема.

Емкостная система самовозбуждения содержит две круглые мембраны 1 и 2, электрически соединенные с корпусом преобразователя, который. в свою очередь соединен с общим заземлением

3 электрической схемы. Через высокоомные резисторы 4 и 5 две симметричные группы электродов 6,7 и 8,9 систем возбуждения-регистрации колебаний подключены к источникам постоянных электрических смещений 10 и 11; а через конденсаторы 12 и 13 — к вхбдам дифференциального усилителя

14. Входы последнего, шунтируются подстроечными резисторами 15 и 16, которые обеспечивают фазовую настройку. Злектроды 17 и 18 систем возбуждения-регистрации колебаний подкш чены через высокоомные резисторы

19 и 20 источнику 2l постоянного электрического смещения, а через конденсаторы 22 и 23 — к выходу дифференциального усилителя.

Емкостная система самовозбуждения колебаний работает следующим образом.

45 ному источнику электрического смещения, образованному источниками

l0 и 11, на входах дифференциального усилителя 14 возникают одинаковые по модулю антифазные электрические сигналы, частота которых равна, а ампл ;гуда пропорциональна частоте и амплитуде механических колебаний мембран 1 и 2. Выходной сигнал усилителя 14, пропорциональный разности его входных сигналов, поступает на электроды системы возбуждения, обеспечивая таким образом возбуждение и дальнейшее поддержание колебаний мембран.

В силу симметрии упругой системы и электрической симметрии по переменирму-тжу,.прямые электрические наводки с выхода усилителя 14 на его вход являются одинаковы по амплитуде и по фазе, вследствие чего разность этих напряжений на входах усилителя равна нулю, что и обеспечивает повышение надежности работы емкостной системы самовозбуждения колебаний резонаторов частотных датчиков.

Формула изобретения

Емкостная система самовозбуждения колебаний резонаторов частотных датчиков, .содержащая электроды систем возбуждения-регистрации колебаний, образующие электрические емкости с резонатором, выполненным в виде упругого элемента, источники постоянного электрического смещения, которые через высокоомные резисторы подключены к электродам систем возбуждениярегистрации колебаний, и дифференциальный усилитель, входы и выход которого подключены через конденсаторы к электродам, отличающая— с я тем, что, с целью повьппения надежности работы за счет исключения электромагнитных паводок на входы дифференциального усилителя, электроды одной из систем возбуждения-регистрации колебаний подключены к одному источнику постоянного смещения, а электроды другой — разделены на две симметричные группы и подключены к двухполярному источнику постоянного смещения, средняя точка которого заземдена.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

l1 640154, кл. Q 01 L 11/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 2640640/18-10, кл. кл. 501L 11/00, 17.01,79 (прототип)