SU1015267A1 - Device for simultaneous measuring of temperature and mechanical forces - Google Patents

Device for simultaneous measuring of temperature and mechanical forces Download PDF

Info

Publication number
SU1015267A1
SU1015267A1 SU823400208A SU3400208A SU1015267A1 SU 1015267 A1 SU1015267 A1 SU 1015267A1 SU 823400208 A SU823400208 A SU 823400208A SU 3400208 A SU3400208 A SU 3400208A SU 1015267 A1 SU1015267 A1 SU 1015267A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
temperature
frequency
additional
code
transducers
Prior art date
Application number
SU823400208A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Федор Федорович Колпаков
Владимир Алексеевич Шевелев
Вадим Павлович Семенов
Владимир Альбертович Писарев
Original Assignee
Харьковский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Н.Е.Жуковского
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Харьковский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Н.Е.Жуковского filed Critical Харьковский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Н.Е.Жуковского
Priority to SU823400208A priority Critical patent/SU1015267A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1015267A1 publication Critical patent/SU1015267A1/en

Links

Landscapes

  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ УСИЛИЙ, содержащее чувствительный элемент с двум  кварцезыми резонаторами подкпю- ченными к друм автогенераторам, выходы которых через преобразователи часто та-код подключены j: входам вьгчиспвтельного блока соадинешшго с блоком пам ти, отличающеес  тем, 4TOjC целью повышени  точности измерени  за счет учета нелинейности характеристик кварцевых резонагоров, в него введены последовательно соедшенные дополнительные автогенератор и  раобразователь частота-код, при .этом чувствительный элемент снабжен дополнительным кварцевым резонатором, под- § ключе1шым к допогагительному автогене ратору. (ЛTHE DEVICE FOR SIMULTANEOUS DIMENSION OF TEMPERATURE AND MECHANICAL EFFORTS The software contains a sensor with two quartz crystal resonators connected to other autogenerators, the outputs of which through transducers are often ta-code connected j: to the inputs of the transducers, the software via the transducers are often ta-code connected j: to the inputs of the transducers, the software via the converters often ta-code are connected j: measurements by taking into account the nonlinearity of the characteristics of quartz resonances; additional auto-oscillators and frequency-frequency racer are introduced in it, n In this case, the sensitive element is equipped with an additional quartz resonator, which is the key to the additional autogenerator. (L

Description

ff

1 Изобретение относитс  ктехнике электрических измерений неэ ектрически величии н лредназначено дп  одновремен него измерени  температуры и механических усилий. Известно устройство дп  одновременного измерени  температуры и механических усилий, содержащее два льезорезонатора , укрепленных на упругом g элементе и подключенных к двум автогенераторам , подсоединенным к входам . преобразователей частота-код, вычнс в тельный блок, блок пам ти, бпокн сра&ненИ , элемент И и генератор тактовых импульсов L1J , Наиболее близким к предлагаемому по технической суишостн 1гол етс  устро ство дл  рдновременного измерени  тем пературы и механических усилий, соде1 жащее чувствительный апемент с двум  кварцевыми резонаторами подключенными к двум автогенераторам, выходы которых через преобразоватепн частота-код подключены к входам вычислительного блока, соединенного с блоком пам ти 2 Однако это устройство не обеспечивает высокой СОЧНОСТИ одновременного измерени  температуры и механических усилий иэ-за погрешностей, обусловленных отсутствием учета зависимости коэф фициентов температурной чувствительности от воздействующей на чувствитель ный элемент силы и коэффициентов силовой чувствительности от воздействующей на чувствительный элемент температуры , хот  быстродействие устройства высокое. Цель изобретени  - повышение точности измерени  температуры и механических усилий, Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  одновременного измерени  температуры и механических усилий, содержащее чувствительный элемент с двум  кварцевыми резонаторами , подключенными к двум автогенераторам , выходы которых через преобразователи частота-код подключены -к входам вычислительного блока, соединенного с блоком пам ти, введены последователь но соединенные дополнительные автогенератор и преобразователь частота-код, выход которого соединен с вычислительным блоком, при этом чувствительный элемент снабжен дополнительным кварнцевым резонатс ом подключенным к дополнительному автогенератору. На чертеже изображена структурна  схема устройства. 72 Устройство содержит чувствительный элемент 1 с .ш езокв рцевьши резонатоj aMU 2 -,4, подкшоченными к автогенераторам 5-7 соответственно которые св заны своими выходами с входами преобразователей 8 - 1О частот -код. Выходы преобразователей частота-код соединены с вычис 1ите ьным блоком 11, св занным с запоминающим устройствам 12. Чувствительный элемент 1 вьшолнен таким образом, что действие температуры   силь вызывает одновременное изменение резонансной частоты кварцевых резонаторов, в качестве которых вспользуютс  кварцевые резонаторы С-среза, характеризующиес  высокой линейностью и крутизной преобразовани  температурочастотных и тензо-частотных характеристик . Устройство работает следующим.,о& разом. В результате воздействи  на чувст-. витальный элемент температуры и ме хаНЕческнх усилий частоты генерации автоген аторов 5 - 7измен ютс  следующим образом.. Н) ),Р(); (о.) Ч го агтП-ТоИа (f-fo), (г) где Q..,;.{ i 1, 2, 3) - коэффициенты преобразовавни  по темпв ратуре или коэффициенты температурной чувствительности (коэфф1:циенты те1 мочувствительности ); ( i ,2,-5) - коэффициенты преобразованн  по силе или коээфициенты силовой чувствительности (коэффициенты тензочу&ствительности ); измер емые температуры н с ла; координаты реперюй , в которой определ тшсь термо- и тензочувствительвостн О .(i l,2.3); io первого , второ . го и третьего автогенера торов соответ с гвенно в репервой точке. В с бою очередь коэффициента а Y. HOv лвнейно зави рт от изменений Р в T .( t -Tb03; (41 , |%а|рГ к7рег-То)3, (s; ( .,) -силовые коэффициенты тензо . HyBWiuiiejBb (),а,Ъ -темдературHbie коэффициенты TeHSQi чувс ивитепь ности. - С учетом (4), (5) выражени (1), (2), (3) имеют вид: ,Jlr)( (6; 2о « СМЬНа Р Г- о ta Jr aJpK; : 3 a- Xf-Fo); а; г- Чо °гт Ст-То)-ю °р (F-FO - .пО uT VJlcj Kyr -С1зр э З Т-Ь)) С8) Окгаалы с выходов автогенерар topOB 5 7 поступают на входы преоб- {маоватепей S - 1О частотар-кодсоот тают цифровую форму С9 . , C-fi) ли в матричном, вице. . f--AoX, Д® АО - нова  матрица кЬээфнгшевггсй силовой, температурной и смвшанной чувствительнос рей, прЕчем , КТО «Ч, 4F -IT ,,) a..(Q° . (а::тК| а° к Р «A«.i -, , НЗ) С выходов преобразователей д 10 частота-код сигналы постутгают ва вычво литепьный блок 11, решающий эту уже линейную относительно ншовествых X(T),4,j,(F) ) систему урави. НИИ следующим образе : ли) т.е. в вычислительном блоке 11 пршсхо дит перемножение вектора сигналов Y на обратную матрицу коэффициентовА хран щуюс , и вызываемую на аапоми- нающего устройства 12. В результате решени  получаетс  оценка Tlf произведени  Т 1 с«новремвременно действующих на чувствительный элемент темл атуры Т и сипы Р. Введеше в устройство доаопнвтепьных кварцевого резонатора, автогенератора и преобразовател  часготв-код позво л ет учесть взаимное вли ние вэмер с мых Т и F на воадействующЕК Т и Р, особенно при больших динамЕсческвх диапаз(жах «измер емых, температур в механическихусшшй.1 The invention relates to electrical measuring equipment of non-electrically greatness intended to be dp simultaneously measuring temperature and mechanical forces. A device dp for simultaneous measurement of temperature and mechanical forces is known, which contains two free-resonators fixed on an elastic g element and connected to two autogenerators connected to the inputs. frequency-code converters, calculating a calculating block, memory block, bpok ara & nI, element i and clock generator L1J, closest to the one proposed by technical connection, a device for simultaneously measuring temperature and mechanical forces, containing sensitive Apement with two quartz resonators connected to two autogenerators, the outputs of which are connected to the inputs of the computing unit connected to the memory unit 2 through a frequency-to-code converter. However, this device does not provide high URGENITY of simultaneous measurement of temperature and mechanical forces, and due to errors caused by not taking into account the dependence of temperature sensitivity coefficients on the force acting on the sensitive element and power sensitivity coefficients on the temperature acting on the sensitive element, although the speed of the device is high. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring temperature and mechanical forces. The goal is achieved by having a device for simultaneous measurement of temperature and mechanical forces, containing a sensitive element with two quartz resonators connected to two autogenerators, the outputs of which are connected through frequency-code converters. the inputs of the computing block connected to the memory block are sequentially connected an additional auto-generator and a frequency-code converter, the output to torogo connected to a computing unit, wherein the sensor comprises an additional kvarntsevym rezonats ohms connected to additional autogenerators. The drawing shows a block diagram of the device. 72 The device contains a sensing element 1 s. Ок р ши резон резон resonators aMU 2 -, 4, connected to the oscillators 5–7, respectively, which are connected by their outputs with the inputs of the converters 8 - 1 O frequencies –codes. The outputs of the frequency-code transducers are connected to a computational unit 11 associated with memory 12. The sensing element 1 is designed so that the effect of the temperature force causes a simultaneous change in the resonant frequency of the quartz resonators, which use C-cut quartz resonators characterized by high linearity and slope conversion of the temperature-frequency and tenzo-frequency characteristics. The device works as follows. O & at once. As a result, the impact on the senses. the vital element of temperature and mechanical effort of the frequency of generation of auto generators 5 - 7 is changed as follows .. H)), P (); (o.) Chgo agtp-ToiA (f-fo), (d) where Q ..,;. {i 1, 2, 3) are temperature-dependent coefficients or temperature sensitivity coefficients (coeff. 1: sensitivity sensitivity) ; (i, 2, -5) - coefficients transformed according to strength or coefficients of power sensitivity (strain coefficients &); measured temperatures ns la; the coordinates of the reperyuy in which the thermo- and stress-sensitive O. (i l, 2.3) are defined; io first, second. th and third auto generators, respectively, with fucking at the first point. In the combat, the turn of the coefficient a Y. HOv is directly dependent on the changes of P in T. (T -Tb03; (41, |% a | rG c7reg-To) 3, (s; (.,) -Force coefficients of the tenzo. HyBWiuiiejBb (), a, b - temderaturHbie coefficients TeHSQi sensitivity. - Taking into account (4), (5) expressions (1), (2), (3) have the form:, Jlr) ((6; 2 Mr — ta Jr aJpK;: 3 a-Xf-Fo); a; d-Cho ° gt Ct-To) -y ° p (F-FO -. About uT VJlcj Kyr-C1zzr e T-b)) C8) Okgaals from the outputs of the auto-generator topOB 5 7 are fed to the inputs of the main {S-1Ow mater of the frequency code-code, which melt the digital form of C9. , C-fi) Do Matrix, Vice. . f - AoX, D® AO - a new matrix of power, temperature, and smavshennoy sensitivity, like, WHO "H, 4F -IT ,,) a .. (Q °. (a :: tK | a ° to P" A «.i -,, NZ) From the outputs of the converters d 10 frequency-code, the signals send out a numerical block 11, which decides this linear system relative to our X (T), 4, j, (F)) equalizer system. The scientific research institute follows: li) i. in computational unit 11, the multiplication of the vector of signals Y by the inverse matrix of coefficientsA stored and called on the apomizing device 12 is performed. In the device of the pre-quartz resonator, the auto-oscillator and the frequency-transducer converter, it is possible to take into account the mutual influence of the watches from the T and F on the active T and P, especially for large dynamic ranges ( Temperatures in mechanical.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО' ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ усилий, содержащее чувствительный элемент е двумя кварцевыми резонаторами ^подклюценными к двум автогенераторам, выходы которых через преобразователи частота-код подключены к входам вычислительного блока,соединенного с блоком памяти, отличающееся тем, что,с целью повышения точности измерения за счет учета нелинейности характеристик кварцевых резонаторов, в него введены последовательно соединенные дополнительные автогенератор и преобразователь частота-код, при .этом чувствительный элемент снабжен дополнительным кварцевым резонатором, подключенным к дополнительному автогенератору.DEVICE FOR SIMULTANEOUS MEASUREMENT OF TEMPERATURE AND MECHANICAL efforts, containing a sensor element with two quartz resonators ^ connected to two oscillators, the outputs of which are connected via frequency-code converters to the inputs of a computing unit connected to a memory unit, characterized in that, in order to increase the accuracy measurements by taking into account the nonlinearity of the characteristics of quartz resonators; additional self-oscillator and a frequency-code converter are introduced in series with it. th sensor element is provided with an additional quartz resonator connected to an additional active oscillator. >>
SU823400208A 1982-02-23 1982-02-23 Device for simultaneous measuring of temperature and mechanical forces SU1015267A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823400208A SU1015267A1 (en) 1982-02-23 1982-02-23 Device for simultaneous measuring of temperature and mechanical forces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823400208A SU1015267A1 (en) 1982-02-23 1982-02-23 Device for simultaneous measuring of temperature and mechanical forces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1015267A1 true SU1015267A1 (en) 1983-04-30

Family

ID=20998643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823400208A SU1015267A1 (en) 1982-02-23 1982-02-23 Device for simultaneous measuring of temperature and mechanical forces

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1015267A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 851121, кл. G01 К 7/32, 1979. 2. Авторское свидетельство СССР № 777482, кл. GOl К 7/32, 1Р79 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102195562A (en) Oscillation circuit and frequency-correcting oscillation circuit
SU1015267A1 (en) Device for simultaneous measuring of temperature and mechanical forces
US4258572A (en) Single axis crystal constrained temperature compensated digital accelerometer
JPS6344176A (en) System and method of obtaining digital output from multiple converter
JP3363903B2 (en) Circuit device for transmitter
SE7704093L (en) COUPLING DEVICE FOR LINEARIZATION OF THE OUTSIGNAL FROM META SENSOR
JPH04122327U (en) Weighing device using vibrating force sensor
Dong et al. Self-temperature-testing of the quartz resonant force sensor
US4444055A (en) Compensating transducer digitizer
SU847099A1 (en) Piezo-resonance vacuum meter
KR910007264A (en) Circuit for processing signals supplied by two transducers for physical parameter measurement
SU777482A1 (en) Piezoelectric transducer
RU2068216C1 (en) Measuring transducer
SU555310A1 (en) Device for dynamically balancing multi-support rotors
SU1262307A1 (en) Piezoelectric converter
SU432654A1 (en) CONVERTER OF RESISTANCE OF GENSERS TO FREQUENCY
SU398835A1 (en) DIGITAL VIBROMETER
JPH0641888B2 (en) SAW force sensor
SU998874A1 (en) Device for measuring temperature and mechanical forces
SU590594A2 (en) Strain-gauge device
Baker et al. High accuracy oscillating quartz pressure transducer
SU1435968A1 (en) Pressure transducer
SU1622781A1 (en) Method of measuring force with compensation of temperature error
JP2504753B2 (en) Electronic thermometer
JPH05118933A (en) Strain sensor