Устройство для измерения давления
Изобре тение относится к электронике и может быть использовано при разработке высокоточных устройств. Опорное напряжение с выхода источника 8 выбрано такой величины, чтобы частота сигнала на выходе преобразователя 11 напряжение - частота бьша равна частоте генератора 4 при номинальных давлении и температуре. Логический сумматор 10 вырабатывает разностную частоту между частотой преобразователя 11 напряжение-частота , изменяющейся от температуры, и частотой генератора 4, зависящей как от давления, так и от температуры газовой среды. Сигнал с выхода логического сумматора 10, частота которого пропорциональна величине из- G менения давления газа, подается на ® дешифратор 5. 1 ил. (Л 1чЭ 00 го со
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1291829 А 1 (511 4 G 01 ? 9/08
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
Н A BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ разработке высокоточных устройств.
Опорное напряжение с выхода источника 8 выбрано такой величины, чтобы частота сигнала на выходе преобразователя 11 напряжение — частота была равна частоте генератора 4 при номинальных давлении и температуре. Логический сумматор 10 вырабатывает разностную частоту между частотой преобразователя 11 напряжение-частота, изменяющейся от температуры, и частотой генератора К, зависящей как от давления, так и от температуры газовой среды. Сигнал с выхода логического сумматора 10, частота которого пропорциональна величине из менения давления газа, подается на дешифратор 5. 1 ил. (21 ) 3635072/24-10 (22) 26.08.83 (46) 23.02.87. Бюл. М -7 (71) Институт электроники АН БССР
1 (72) В.M. Колешко, А.В. Гулай и В.И. Лях (53) 531.787 (088.8) (56) Поверхностные акустические волны./Под ред. А. Олинера. М.: Мир, 1981, с. 284-290.
Речицкий В.И. Акустоэлектронные радиокомпоненты-. — M. Советское радио, 1980, с. 216-218. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ (571 Изобретение относится к электро-! нике и может быть использовано при
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1291829
Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и предназначено для измерения и контроля давления газовой среды.
Целью изобретения является умень5 шение температурной погрешности.
На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения давления.
Устройство для измерения давления fQ содержит датчик давления,- выполненный в виде пьезоэлектрической пластины 1 с размещенными на одной ее стороне двумя встречно-штыревыми преобразователями 2 и 3 поверхностных 15 акустических волн, подключенных к автогенератору 4, соединенному с одним из входов смесителя 5, выходом подключенного к частотомеру 6. Источник 7 опорного напряжения подклю- 20 чен к одному иэ входов дифференциального усилителя 8, выход которого через преобразователь 9 напряжениечастота подключен к второму входу смесителя 5. Электроды 10 и 11, размещенные по периметру пьезоэлектрической пластины 1 с обеих ее сторон, образуют пироэлектрический датчик температуры. Причем электрод 10 подключен к второму входу дифферен- 30 циального усилителя 8, а электрод
11 заземлен.
Устройство работает следующим образом.
B исходном состоянии сигналом с 35 источника 7 опорного напряжения обеспечиваются условия равенства сигналов с автогенератора 4 и преобразователя 9 напряжение-частота при номинальном давлении и температуре га- 40 зовой среды.
При воздействии давления и температуры газовой среды на пластину 1 изменяются условия распространения поверхностных акустических волн меж- 45 ду встречно-штыревыми преобразователями 2 и 3, поэтому сигнал с автогенератора 4 несет информацию о давлении и температуре газовой среды. Сигнал с электродов 10 и 11 пироэлек- 50 трического датчика несет информацию об изменении температуры пластины 1, вызванной воздействием газовой среды и определяемой как
U = 5 SB dT/dt, Ьх где у — пироэлектрический коэффициент материала пьезоэлектрической пластины 1; площадь каждого из электродов
10и ll входное сопротивление дифференциального усилителя 8; скорость изменения температуры пьезоэлектрической пластины I.
После преобразования этого сигнала в частоту посредством преобразова-. теля 9 он поступает на смеситель 5, где сравнивается с сигналом с автогенератора 4. Смеситель 5 вырабатывает разностный сигнал, который несет информацию только о давлении газовой среды, величина которого регистрируется частотомером 6.
Точность контроля давления повьппается в значительной степени благодаря тому, что сигнал компенсации пироэлектрического датчика снимается с той же пластины l, что и основной измерительный сигнал. При этом на величину обоих сигналов в одинаковой степени влияют индивидуальные особенности пластины 1, т.е. ее геометрические размеры, физические параметры материала, механические напряжения, создаваемые держателями пластины 1.
Реализация предлагаемого устройства позволяет повысить точность измерения давления до 3-4Х по сравнению с 25-30Х, реализуемой известным устройством. формула изобретения
Устройство для измерения давления, содержащее датчик давления, выполненный в виде пьезоэлектрической пластины с размещенными на одной ее стороне двумя встречно-штыревыми преобразователями поверхностных акустических волн, которые подкгйочены к автогенератору, соединенному со смесителем, и частотомер, подключенный к выходу смесителя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшения температурной погрешности, в него введены последовательно включенные источник опорного напряжения, дифференциальный .усилйтель и преобразователь напряжение-частота, выходом подключенный к второму входу смесителя„ при этом пьезоэлектрическая пластина датчика давления снабжена двумя электродами, разме1291829
Составитель Н. Кизилов
Техред В.Кадар
Редактор Г. Волкова
Корректор В. Бутяга
Тираж 777
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 223/40
Подписное
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4,щенными по ее периметру с двух ее противоположных сторон, первый из которых-охватывает встречно-,штыре1 вые преобразователи и подключен к второму входу дифференциального усилителя, а второй электрод заземлен.
