SU983474A1 - Piezoelectric frequency pickup of pressure - Google Patents
Piezoelectric frequency pickup of pressure Download PDFInfo
- Publication number
- SU983474A1 SU983474A1 SU813312818A SU3312818A SU983474A1 SU 983474 A1 SU983474 A1 SU 983474A1 SU 813312818 A SU813312818 A SU 813312818A SU 3312818 A SU3312818 A SU 3312818A SU 983474 A1 SU983474 A1 SU 983474A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- frequency
- output
- mixer
- additional
- piezoresonators
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давления в различных областях науки и техники.The invention relates to measuring equipment and can be used to measure pressure in various fields of science and technology.
Известны пьезоэлектрические частотные датчики давления £1].Piezoelectric frequency pressure sensors £ 1] are known.
Наиболее близким к изобретению является пьезоэлектрический частотный датчик давления, содержащий автогенераторы с пьезорезонаторами и смесителями частоты. Для повышения чувствительности в известном датчике применены умножители частоты £ 2J.Closest to the invention is a piezoelectric frequency pressure sensor containing oscillators with piezoresonators and frequency mixers. To increase the sensitivity in the known sensor applied frequency multipliers £ 2J.
Недостатком известного датчика является снижение точности измерений иэ*за увеличения фазовых флуктуаций выходного информационного колебания в умножителях частоты.A disadvantage of the known sensor is a decrease in the accuracy of measurements of IE * due to an increase in phase fluctuations in the output information oscillation in frequency multipliers.
Целью изобретения является повышение чувствительности и точности измерений за счет образования дополнительного контура самовозбуждения.The aim of the invention is to increase the sensitivity and accuracy of measurements due to the formation of an additional circuit of self-excitation.
Цель достигается тем, что в пьезоэлектрический частотный датчик давления введены буферный и широкополосный усилители, а в пьезоэлементы обоих пьезорезонаторов - по одному дополнительному электроду, каждый из которых через нагрузочный резистор подключен к общей шине датчика, при этом второй пьеэорезонатор своими основными электродами подключен к выходу буферного усилителя, вход которого соединен с автогенератором, широкополосный усилитель включен между выходом первого смесителя и входом второго смесителя, выход которого соединен с входом первого смесителя, а вторые входа первого,и второго смесителей подключены к допол нительным электродам соответственно второго и первого пьеэорезонаторов, причем выход широкополосного усилителя подключен к измерителю частоты.The goal is achieved by the fact that buffer and broadband amplifiers are introduced into the piezoelectric frequency pressure sensor, and one additional electrode into the piezoelectric elements of both piezoresonators, each of which is connected to the sensor common bus through the load resistor, while the second piezoelectric resonator is connected to the buffer output by its main electrodes amplifier, the input of which is connected to the oscillator, a broadband amplifier is connected between the output of the first mixer and the input of the second mixer, the output of which is connected to Odom first mixer and the second input of the first and second mixers connected to the ad ditional electrodes respectively the second and first peeorezonatorov, wherein the wideband amplifier output is connected to the measuring frequency.
На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства,· на фиг. 2 - конструкция применяемых в датчике пьезорезонаторов.In FIG. 1 presents a functional diagram of the proposed device, · in FIG. 2 - design of the piezoresonators used in the sensor.
Устройство содержит автогенератор 1, буферный усилитель 2, два пьезорезонатора 3 и 3* с линзовыми пьезоэлементами 4 и 4 с двумя основными 5, 6 и 5', б' и дополнительными 7 и 7* электродами. Между дополнительными электродами 7 и 7 * и общей.шиной датчика подключены резисторы нагрузки 8 и 8ί Дополнительные электрода 7 и 7' подключены к вторым входам однополосных балансных смесителей 9 и 10, включенных последовательно. Между выходом однополосного балансного смесителя 10 и входом однополосного балансного смесителя 9 включен широкополосный усилитель 11, 5 к которому подключен измеритель 12 частоты. Пьеэорезонаторы 3 и 3* укреплены между корпусом и упругим элементом, соединенным с мембраной датчика, и ориентированы таким обра- 10 зом, что изменения частоты их колебаний равны по величине и имеют противоположные знаки при изменении давления в одном направлении.The device contains a self-oscillator 1, a buffer amplifier 2, two piezoresonators 3 and 3 * with lens piezoelements 4 and 4 with two main 5, 6 and 5 ', b' and additional 7 and 7 * electrodes. Between the additional electrodes 7 and 7 * and the common sensor bus, load resistors 8 and 8 are connected. The additional electrodes 7 and 7 'are connected to the second inputs of the single-band balanced mixers 9 and 10, connected in series. Between the output of the single-band balanced mixer 10 and the input of the single-band balanced mixer 9, a broadband amplifier 11, 5 is connected to which a frequency meter 12 is connected. Piezoresonators 3 and 3 * are mounted between the body and the elastic element connected to the sensor membrane and are oriented in such a way that the changes in the frequency of their oscillations are equal in magnitude and have opposite signs when the pressure changes in one direction.
Устройство работает' следующим 15 образом.The device operates as follows 15.
При номинальном' измеряемом давлении автогенератор 1 генерирует колебания частоты £о , равной частоте настройки пьезорезонаторов 3 и 3'. С 20 выхода автогенератора.1 колебания ' поступают через буферный усилитель 2 на основные электроды 5' и б ' пьезорезонатора 3 1 и возбуждают его. При этом на дополнительных электродах 25 7 и 7* пьезорезонаторов 3 и 3' возникают синфазные колебания, равные по амплитуде, которые поступают на вторые входй однополосных балансных смесителей 9 и 10. Широкополосный усилитель 11 с цепью положительной обратной связи, состоящей из последовательно включенных смесителей 9 и 10, образует замкнутый контур, в. котором существуют автоколебания частоты f, если выполняются условия 35 баланса амплитуд и фаз. На выходе сме·1 сителя 9 выделяется колебание с суммарной частотой €^= + f, а на выходе смесителя 10 - с разностной.At a nominal 'measured pressure, the oscillator 1 generates a frequency oscillation £ o equal to the tuning frequency of the piezoresonators 3 and 3'. From the 20 output of the oscillator. 1 the oscillations' pass through the buffer amplifier 2 to the main electrodes 5 'and b' of the piezoresonator 3 1 and excite it. In this case, in-phase oscillations of equal amplitude occur at the second inputs of the single-band balanced mixers 9 and 10 at the additional electrodes 25 7 and 7 * of the piezoresonators 3 and 3 '. Broadband amplifier 11 with a positive feedback circuit consisting of series-connected mixers 9 and 10, forms a closed loop, in. which there are self-oscillations of frequency f, if conditions 35 of the balance of amplitudes and phases are satisfied. At the output of mixer · 1 of mixer 9, an oscillation with a total frequency of € ^ = + f is distinguished, and at the output of mixer 10, with a difference.
При отклонении измеряемого давле- 40 ния от номинального резонансные частоты резонаторов 3 и 3/ изменяются в противоположные стороны, что приводит к отклонению начальной фазы колебания на дополнительном электроде 7f 45 пьезорезонатора 3' относительно фазы колебания на дополнительном электроде 7 пьезорезонатора 3. При этом колебание на выходе смесителя 10 будет сдвинуто по фазе относительно колеба- 5Q ния на первом входе смесителя 9. Это приводит к изменению частоты автоколебаний в контуре широкополосного усилителя 11, так как условие баланса фаз будет выполняться на другой ч^сто-^^ те, По величине отклонения частоты автоколебаний, фиксируемой измерителем 12 частоты, можно судить о величине отклонения измеряемого давления.When the measured pressure deviates from the nominal, the resonant frequencies of the resonators 3 and 3 / change in opposite directions, which leads to a deviation of the initial phase of the oscillation on the additional electrode 7 f 45 of the piezoresonator 3 'relative to the phase of the oscillation on the additional electrode 7 of the piezoresonator 3. In this case, the oscillation at the output of the mixer 10 it will be shifted in phase relative to the 5Q oscillation at the first input of the mixer 9. This leads to a change in the frequency of self-oscillations in the circuit of the broadband amplifier 11, since the balance condition h will be performed at another p ^ a hundred - ^^ those. By the magnitude of the deviation of the self-oscillation frequency recorded by the frequency meter 12, one can judge the magnitude of the deviation of the measured pressure.
Благодаря применению в предлагаемом устройстве дополнительного контура самовозбуждения, управляемого сдвигом фаз колебаний пьезорезонаторов, чувствительность и точность измерений давления может быть значительно повышена, что позволяет ожидать широкое использование изобретения в различных областях науки и техники.Due to the use in the proposed device of an additional self-excitation circuit controlled by the phase shift of the oscillations of the piezoresonators, the sensitivity and accuracy of pressure measurements can be significantly increased, which allows us to expect widespread use of the invention in various fields of science and technology.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813312818A SU983474A1 (en) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | Piezoelectric frequency pickup of pressure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813312818A SU983474A1 (en) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | Piezoelectric frequency pickup of pressure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU983474A1 true SU983474A1 (en) | 1982-12-23 |
Family
ID=20967417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU813312818A SU983474A1 (en) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | Piezoelectric frequency pickup of pressure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU983474A1 (en) |
-
1981
- 1981-07-07 SU SU813312818A patent/SU983474A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10295507B2 (en) | Method and device for multiple-frequency tracking of oscillating systems | |
JPS5829645B2 (en) | Onpahatsushinki | |
JPS5829644B2 (en) | Onpahatsushinki | |
JPS62228126A (en) | Gas pressure gauge | |
SU983474A1 (en) | Piezoelectric frequency pickup of pressure | |
JPS62190905A (en) | Surface acoustic wave device | |
JPH07139952A (en) | Vibration gyroscope | |
SU1435968A1 (en) | Pressure transducer | |
SU1091042A2 (en) | Piezoelectric frequency pickup of pressure | |
SU979903A1 (en) | Differential piezoelectric converter | |
JPH0914969A (en) | Vibrator driving device | |
SU766667A1 (en) | Device for exciting ulstrasonic oscillations | |
SU1170298A1 (en) | Pressure transducer | |
RU2724795C1 (en) | Excitation circuit of frequency sensor | |
JPS60192206A (en) | Vibration type angular velocity meter | |
SU775637A1 (en) | Temperature measuring device | |
US3349628A (en) | Stable reference apparatus | |
SU1186976A1 (en) | Pressure transducer | |
SU1232964A1 (en) | Differential piezoelectric transducer | |
SU624114A1 (en) | Fluid-jet differential sensor | |
SU625164A1 (en) | Vibration-type angular speed sensor | |
SU513266A1 (en) | Device for measuring the resonant frequency of objects | |
JPS5916221B2 (en) | Resonant circuit of piezoelectric vibrator | |
JPS6122340Y2 (en) | ||
SU1161828A1 (en) | Device for determining unbalance of branches of quartz crystal vibrator tuning fork |