SU1137362A2 - Датчик давлени и температуры - Google Patents

Abstract

ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ по авт.св. W1068750, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  за счет обеспечени  линейности и повышени  крутизны характеристики преобразовани , в него дополнительно введены третийсмеситель и два управл емых умножител  частоты, управл ющий вход каждого из которых подключен к входу соответствующего управл емого кварцевого генератора, выход которого соединен через управл емый умножитель частоты с входами двух соответствующих смесителей.

Description

П1 Изобретение относитс  к контрол но-измерительной технике, может быт . использовано дл  одновременного измерени  давлени  и температуры. По основному авт.св. № 1068750 известен датчик давлени  и температ ры, содержащий первичный преобразователь с двум  пьезорезонаторами, р положенными на упругом элементе, ка дый из которых подключен через последовательно соединенные автогенератор и смеситель к входу фазового детектора, выход которого подключен через фильтр низкой частоты к входа двух усилителей, выход каждого из которых через управл емый кварцевый генератор подключен к вторым входам соответствующих смесителей Однако это устройство, характеризуетс  недостаточной точностью измерени , таккак дл  обеспечени  работы устройства во всем диапазоне изменений давлени  требуетс  введение в управл емые кварцевые генераторы дополнительных элементов, ухудшающих линейность-и крутизну характеристики преобразовани . Цель изобретени  - повышение точности измерени за счет обеспечени  линейности и повышени  крутиз характеристики преобразовани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в датчик давлени  и температуры , содержащий первичный преобразователь с двум  пьезорезонаторами , расположенными на упругом злеМенте , каждый из которых подключен через последовательно соединенные автогенератор и смеситель к входу фазового детектора, выход которого подключен через фильтр низкой часто ты к входам двух усилителей, выход каждого из которых через управл емый кварцевый генератор подключен к вторым входам соответствующих сме сителей, дополнительно введены тре тий смеситель и два управл емых умножител  частоты, управл ющий вхо каждого из которых подключен к входу соответствующего управл емого кварцевого генератора, выход которо го соединен через управл емый умножитель частоты с входами двух соответствующих смесителей. На чертеже представлена блоксхема датчика давлени  и температуры . I - Датчик давлени  и температуры содержит первичный преобразователь 1 с двум  пьезорезонаторами 2 и 3, расположенными на упругом элементе и подключенными к двум автогенераторам 4 и 5, три смесител  6,7 и 8, последовательно соединенные фазовый детектор 9 и фильтр 10 низкой частоты , нагруженный на усилители 11. и 12, подключенные к управл ющим : входам управл емых кварцевых генераторов 13 и 14 и управл емых умножителей 15 и .16 частоты, причем умножителей 15 и 16 частоты св заныс выходами управл емых кварцевых генераторов 13 и 14,выход первого умножител  15 подключен ко второму входу первого смесител  6 и первому входу третьего смесител  8, а выход второго умножител  16 нагружен на вторые входы второго и третьего смесителей 7 и 8 соответственно. Устройство работает следующим образом. При воздействии давлени  и температуры на преобразователь 1 измен ютс  резонансные частоты пьезорезонаторов 2 и 3, подключенных в схему автогенераторов 6 и 7, измен   их частоты f i-.и f ° ответствии с системой уравнений вида о. ,2г где .. , - начальные частоты; сигналов автогенераторов 4 и 5; К ikj - частотные коэффициенты температурной чувствительности пьезорезонаторов 2 и 3 ; Kj I Sp частотные коэффициенты чувствительности пьезорезонаторов 2 и 3 по давлению; Р - давление; т - температура. Пьезорезонаторы 2 и 3 размещены t)a упругом элементе таким образом, что они имеют одинаковые величины и знаки коэффициентов температурной чувствительности и различные по знаку коэффициенты чувствительности по давлению. Кажда  из цепей двухкольцевой системы фазовой подстройки частоты датчика содержит последовательно соединенные усилитель, управл емый кварцевый генератор, управл емый умножитель частоты и замыкаетс  на соответствующий смеситель,первый вход которого подключен к соответствующему автогенератору.При вхождении системы подстройки частоты в режим синхронизма обеспечиваетс  решение системы уравнений (1) относительно информационных параметров. При этом с выхода смесител  8 снимаетс  сигнал, пропорциональный давлению, а с выхода одного из смесителей 6 или 7 сигнал , пропорциональный ±емператутуре . 3 113736 Введение умножителей 15 и 16 позвол ет уменьшить диапазоны перестройки генераторов 13 и 14 пропорционально соответствующим коэффициентам умножени .Это в свою очередь позвол ет устранить нестабиль-5 ность работы генераторов 13 и 14 и обеспечить более высокую линейность характеристики их преобразовани , а следовательно, и точность подстройки частоты и точность работыЮ устройства в целом. 2 Введение третьего смесител  позвол ет в два раза повысить крутизну характеристики дтреобразовани  датчика по давлению. В результате чего в любой точке диапазона измер емого давлени  в два раза повышаетс  отношение информационного приращени  частоты Л(Р) к погрешности нул  а датчика, а следовательно, его точность и разрешающа  способность .

Claims (1)

1. ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЬ! по авт.св. (J1068750, отли- чающийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет обеспечения линейности и повышения крутизны характеристики преобразования, в него дополнительно введены третий'смеситель и два управляемых умножителя частоты, управляющий вход каждого из которых подключен к входу соответствующего управляемого кварцевого генератора, выход которого соединен через управляемый умножитель частоты с входами двух соответствующих смесителей.