SU979903A1 - Дифференциальный пьезоэлектрический преобразователь - Google Patents

Дифференциальный пьезоэлектрический преобразователь Download PDF

Info

Publication number
SU979903A1
SU979903A1 SU813319640A SU3319640A SU979903A1 SU 979903 A1 SU979903 A1 SU 979903A1 SU 813319640 A SU813319640 A SU 813319640A SU 3319640 A SU3319640 A SU 3319640A SU 979903 A1 SU979903 A1 SU 979903A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
phase detector
oscillators
frequency
filter
low
Prior art date
Application number
SU813319640A
Other languages
English (en)
Inventor
Федор Федорович Колпаков
Владимир Алексеевич Шевелев
Валентина Митрофановна Читова
Вадим Павлович Семенов
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 SU813319640A priority Critical patent/SU979903A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU979903A1 publication Critical patent/SU979903A1/ru

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

(54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ 1 . Изобрегение огноситс  к технике эле трических измерений неэлектрических величин и можег быть использовано дд  дл  одновременного измерени  механический усилий и температуры. Известны дифференциальные пьезоэле трические преобразователи. Ш . Однако такие преобразователи предназначены дл  измерени  только механических усилий. Наиболее близким по технической сущ ности к изобретению  вл етс  дифференпиальный пьезоэлектрический преобразователь: ,, содержащий многопараметровый чувствительный элемент с двум  пьезорезонаторами , вьшолн ными на одной иьезокварцевой пластине и подключенными к двум автогенераторам, смеситель и последовательно соединенные фазовый детектор, фильтр нижних частот, выход которого св зан с входа1 га двух усилителей , соединенных своими выходами с управл ющими входами первого и второго автогенераторов 2 .

Claims (2)

  1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Однако; из-за небольшой относительной девиашга частоты (фазы) колебаний, поступакшшх на входы фазового детек тора, велика погрешность, обусловленна  разрешающей способностью фазового детектора при работе кварцевых резонаторов на частотах пор дка 5 МГц, недостаточно линейна характеристика фазового детектора. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  гемавр&гуры и механических усилий за счет увеличени  разрешающей способности и линейности фазового детектора. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены два пьезорезонат фа , соединенные с двум  дополнитвпьиым  автогенераторами, два смесвт тел  и три фильтра нижних частот, причем четвертый пьезорезонатор выпол ек на пьезокварцевой пластине, выходы первого и третьего автогенераторов совюине- ны с входами второго смесител , соединенного с вторым фильтрюм ни гаих часгот , подключенным к первому входу фазового детектора, второй вход которого св зан через грегий фильтр нижних частот с выходом третьего смесител , соединенного входами с выходами второго и третьего автогенераторов, при этом выходы второго и четвертого автогенера торов соединены с входами первого смес тел , подключенного к четвертому фильтр нижних частот. На фиг. I представлена функциональна  схема преобразовател ; на фиг. 2 конструкци  чувствительного элемента преобразовател ; на фиг. 3 - разрез А на фиг.
  2. 2. Преобразователь содержит многопарамегровый чувствительный элемент I с пьезокварцевыми резонаторами 2-5, причем резонаторы 2, 4 и 5 вьшолнены на одной пластине и подключены к автогенераторам 6-8, а пьезокварцевый резонатор 3 включен в автогенератор 9, Преобразователь содержит также три смесител  1О-12, три фильтра 13-15 .НИ.ЖНИХ частот, при этом фильгры 13 и 14 подключены к фазовому детектору 16, выход которого соединен с входом фильтра 17 нижних частот. Сигнал с вы хода фильтра 17 подаетс  через усилители 18 и 19 на управл ющие входы автогенераторов 6 и 8. Многопараметровый чувствительный элемент I содержит корпус 20 и изготовленные за одно целое с ним мембран 21 и поддерживающие стойки 22, на которые устанавливаетс  пьезокварцева  пластина 23 (ЦС-среза) с трем  парами круглых электродов 24. Чувсгвигель . ный элемент I находитс  под действием сипы F и температуры Т. Круглые электроды 24 нанесены на пьезокварцевой пластине 23 так, чтобы их центры были расположены под углом 12Соотносительно центра пластины 23. При измерении воз действующего давлени  Р происходит изменение сжимающих усилий F , пропорци нальных давлению и прикладываемых к каждому резонатору. Вследствие темпера туры Т на кварцевые резонаторы происходит через мембрану контактным путем и путем радиации. Конструктивно автогенераторы 6 и 9 смеситель 10 и фильтр 13, а .также автогенераторы 7 и 8, смеситель 12 и фильтр 15 могут быть вьшолнены в виде двухчастотных управл емых напр жением кварцевых генераторов ДКГ и ДКГ,,, каждый из которых реализован на одном активном элементе. Преобразователь работает следующим бразом. Воздействие температурного и силоого полей измен ют резонансные часоты пьезокварцевьос резонаторов 2, 5 4 и, следовательно, частоты генераии автогенераторов 6, 8 и 7, 4 04 - коэффициент преобразовани  по температуре; коэффициенты преобразовани  по силе. В преобрадователе коэффициенты К и Кд выбраны с положительным знаком, а Кл - с отрицательным. Эго достигаетс  выбором в качестве пьезорезонаторов кварцевых резонаторов ЦС-среды, которые в зависимости от угла приложени  силы относительно оси кварцевых резонаторов могут иметь как положительный, так и отрицательный знак коэффициента силовой чувствительности. Фильтр 13 нижних частот выдел ет разностную частоту f р , поступающую на первый вход фазового детектора :fp1 ()FСоответственно фильтр 14 выдел ет разностную частоту , поступающую на второй вход фазового детектора ) T-4FЗа счет разности частот .( выходе фазового детектора наблюдаютс  биени  и в зависимости от знака мгновенного напр жени  биений разность между частотами то повыщаетс  то понижаетс , что приводит к неодинаковой длительности положительной и отрицательной полуволн напр жений биений, в результате чего на выходе фазового детектора 16 образуетс  посто нна  составл юща  напр жений, тем больша , чем меньше начальна  расстройка ufti (асинхронный режим). Эга посто нна  составл юща  через фильтр 17 нижних частот подаетс  на усилители 18 и 19 и благодар  заранее известному знаку расстройки и разноименньпл знакам коэффициентов передачи усилителей 18 и 19 измен ютс  частоты автогенераторов 6 и 8 в разные стороны и соотввтствшно частота биений будет снвжать с  до нул . Наступает апериодический режим биений и происходат захват )г {   f к соответственно fp и fи напр жение на выходе фазового детектора будет посто нно. В этом случае не каждый вход фазового детектора воздей ствует частотный сигнал, пропорциональный воздействующей на чувствительный элемент I тe mepaтype .-lVfob)-N fp2() В дальнейшем возникающа  при изменеНИИ воздействующей силы F дополнительна  расстройка частот автогенераторов в и 8, следовательно, частот fp и приве ет к измененто уровн  посто нного напр жени  на выходе фазового детектора 16 и фильтра 17. Если при возможных экстремальных расхождени х л емых диапазоном возможных действующих сил, растройки, вносимые в автогене раторы 6 и 8, достаточны дл  полной компенсации этих расхождений, то посто  ное напр жение на выходе фазового детек тора определ емое по разности фаз часто f pi и fр2 будет пропорционально силе F а частотные сигналы f р-, и fpg будут пропорциональны температуре Т, а фильтр 15 выдел ет разностную частоту, пропорциональную силе )--Vfo2HV Предлагаемый преобразователь имеет повь1Шенную точность измерений, так как работа устройства происходит на разност ных частотах за счет чего улучшаетс  работа фазового дет1 ктора и повышаетс  его чувствительность. 9 3 Формула изобр. етени  Дифференциальный пьезоэлектрическЕЙ преобразователь, содержащий чувствительный элемент с двум  пьезорезонаторами, выполненными на одной пьезокварцевой пластине и подклкгченными к двум автоген аторам , смеситель и последоват:лык соединенные фазовый детектор, фильтр нижних частот, выход которого св зан с входами двух усилителей, соединенных своими выходами с управл ющими входами первого и второго автогенераторов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности взмерени  температуры и механических усилий за счет увеличени  разрешающей способности и линейности фазового детектора, в него дополнительно введены два пьезорезонатора , соединенные с двум  дополнительными автогенераторами, два смесител  и три фильтра нижних частот, причем четвертый пьезорезонатор вьтолнен на пьезокварпевой пластине, выходы первого и третьего автогенератора соединены со входами второго смесител , соединенного с вторым фильтром нижних частот , подключенным к первому входу фазового детектора, второй вход которого св зан через третий фильтр нижних частот с выходом третьего смесител , соединенного входами с выходами второго , и третьего автогенераторов, при этом выходы второго и четвертого автогенераторов соединены с входами смесител , подключенного к четвертому фильтру нижних частот. Источники информашн, прин тые во вснимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 558189, кл. (5 01 L 9/О8, 1975. , 2,Авторское свидетельство СССР по за вке № 2886749/18-1О (О28631), кл. G 01 1/16, 25.02.8О (протогип).
    1
    .1
SU813319640A 1981-07-17 1981-07-17 Дифференциальный пьезоэлектрический преобразователь SU979903A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813319640A SU979903A1 (ru) 1981-07-17 1981-07-17 Дифференциальный пьезоэлектрический преобразователь

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813319640A SU979903A1 (ru) 1981-07-17 1981-07-17 Дифференциальный пьезоэлектрический преобразователь

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU979903A1 true SU979903A1 (ru) 1982-12-07

Family

ID=20969948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813319640A SU979903A1 (ru) 1981-07-17 1981-07-17 Дифференциальный пьезоэлектрический преобразователь

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU979903A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4600855A (en) * 1983-09-28 1986-07-15 Medex, Inc. Piezoelectric apparatus for measuring bodily fluid pressure within a conduit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4600855A (en) * 1983-09-28 1986-07-15 Medex, Inc. Piezoelectric apparatus for measuring bodily fluid pressure within a conduit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4297872A (en) Vibration type transducer
SU593674A3 (ru) Датчик давлени
JPH08114461A (ja) 回転速度を感知するためのマイクロマシン化された速度センサシステム、および寄生駆動電圧を最小にする方法
US5587529A (en) Angular rate detector
SU979903A1 (ru) Дифференциальный пьезоэлектрический преобразователь
JP2764754B2 (ja) 水晶発振子を用いた圧力検出器
SU998874A1 (ru) Устройство дл измерени температуры и механических усилий
SU1435968A1 (ru) Датчик давлени
SU847099A1 (ru) Пьезорезонансный вакуумметр
SU983474A1 (ru) Пьезоэлектрический частотный датчик давлени
SU720373A1 (ru) Устройство дл измерени комплексных сопротивлений
SU851130A1 (ru) Дифференциальный пьезоэлектрическийпРЕОбРАзОВАТЕль
SU1170298A1 (ru) Датчик давлени
SU530209A1 (ru) Датчик разности давлений
SU1040595A1 (ru) Дифференциальный пьезоэлектрический преобразователь перемещений
SU1492290A1 (ru) Способ измерени ускорений и устройство дл его осуществлени
SU979902A1 (ru) Дифференциальный пьезоэлектрический преобразователь
SU474748A1 (ru) Пол рно-координатный компенсатор переменного тока
SU1760385A1 (ru) Датчик силы
RU2003123C1 (ru) Устройство дл измерени составл ющих комплексного сопротивлени
SU498561A1 (ru) Устройство дл измерени напр жени
SU1008629A1 (ru) Дифференциальный пьезоэлектрический преобразователь
SU938182A1 (ru) Устройство дл измерени резонансной частоты пьезокерамических резонаторов
RU1807310C (ru) Устройство дл бесконтактного измерени механических колебаний и перемещений
SU905671A1 (ru) Датчик давлени