Телеметрический датчик давления в.к.подметухова

 

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к устройствам для преобразования звуковых колебаний в электрический сигнал. Целью изобретения является повышение помехозащищенности и уменьшение массогабаритов. Датчик давления содержит отметчик 23 времени, составной диск 12 с металлизированными подложками, составную упругую мембрану, антенну 33, вентиль 31, транзистор 24, варактор 18, дроссели 19, 25, 28, проходные конденсаторы 4, резисторы 20, 21, 26, 29, клеммы 22, 27, 30 для подключения источника питания. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (!9) (И) (su 4 С 01 1. 9/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4156167/24-10 (22) 01.12.86 (46) 07 11 89 Бюл. g 41 (72) В.К.Подметухов (53) 539. 137 (088.8) (56) Авторское свидетельство. СССР и 1103098, кл. С 01 L 11/00, 1982. (54) ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

В.К.ПОДМЕТУХОВА (57) Изобретение относится к радиотехнике, а именно к устройствам для преобразования звуковых колебаний в

2 электрический сигнал. Целью изобретения является повышение помехозащищенности и уменьшение массогабаритов, Датчик давления содержит отметчик 23 времени, составной диск 12 с металлизированными подложками, составную упругую мембрану, антенну 33, вентиль

31, транзистор 24, варактор 18, дроссели 19, 25, 28, проходные конденсаторы 4, резисторы 20, 21, 26, 29, клеммы

27, 28,30 для подключения источника питания. 4 ил.

l 520367

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к устройствам для преобразования звуковых колебаний в электрический сигнал.

Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей за счет одновременной передачи в эфир информации с координатами текущего времени, улучшение по-10 мехозащищенности и уменьшение массогабаритов.

На фиг.l приведена структурная схема предлагаемого датчика; на фиг.2 вид А на фиг.l; на фиг.3 — разрез Б-Б l> на фиг.2; на фиг.4 - узел I нафиг.l.

Датчик давления состоит из металлического корпуса 1 с основанием 2, металлического центрального стержня с тремя проходными конденсаторами 4, общей клеммы 5, металлических зажимных колец b, мембраны 7, состоящей из металлической пленки 8, металлической перемычки 9, диэлектрика 10, нижней металлизированной плоскости 11.

Диск 12 представляет собой составной дисковый диэлектрический резонатор (СДДР) пятислойной структуры на подложках и диэлектриках 13-17: первой

13, второй 17 и третьей 15 металлизированных подложках и двух диэлектриков 14 и 16, К второй подложке 17 подключен анод варактора 18, первый дроссель 19, проходной конденсатор 4, резистор 20 и резистор 21, при этом к резистору 20 подключены клемма 22, служащая для подачи на анод варактора

18 напряжения смещения отрицательной полярности, а к резистору 21 подключен отметчик 23 времени (электронные ча- 40 сы), служащий для подачи последовательности импульсов (секунда, минута, часы). Коллектор транзистора 24 последовательно подключен к первой металлизированной обкладке 13, второму дросселю 25, проходному конденсатору 4, резистору 26, к клемме 27, служащей для подачи на нее положительного напряжения от источника питания.

К эмиттеру транзистора 24 последовательно подключен третий дроссель 28, проходной конденсатор 4, резистор 29, клемма 30, служащая для подачи на нее отрицательного напряжения с другого источника питания, К входу вентиля 31 подключен индуктивный вывод 32, к вы55 ходу вентиля 31 - антенна 33, Схема устройства оЬладает следующими особенностями.

Активным элементом — транзистором в условиях полного экранирования возбуждаются колеЬания СДДР 12, последний скреплен жесткой связью в единую пятислойную структуру в виде диска. Диск 12 состоит из двух диэлектриков 14 и 16 с тремя металлизированными связывающими подложками: первой

13, второй 17 и третьей 15, СДДР электромагнитно связан с составной мемЬраной, выполненной в виде диэлектрической пленки 10 с двумя металлизированными плоскостями 8 и 11, скрепленными между собой жесткой связью.

Диаметр верхней металлизированной плоскости Ьольше диаметра нижней металлизированной плоскости на 1/5 часть, причем к нижней плоскости диэлектрика 10 подключен индуктивный вывод 32 и вентиль 31, к выходу которого жесткой связью подключена передающая антенна 33.

Заземленная перемычка 9, нижняя плоскость 11, индуктивный вывод 32 оЬразуют мембранный выходной фильтрующий контур (ИВФК) выделяемой гармоники СВЧ-ЧМ-сигнала, Вентиль служит для развязки

ИВФК от коэффициента стоячей волны (КСВ) передающей антенны.

Резонансный контур, состоящий из конструктивной цепочки 9 — 11 - 32 (МВФК), совместно с вентилем 31 осуществляет оптимальную связь генерируемой частоты СВЧ-ЧИ-сигнала с передающей антенной 33. Достоинством такой связи является то, что не треЬуется дополнительной настройки гене-, ратора по уровню выходной мощности в рабочем диапазоне генерируемых частот.

Перестройку выходной резонансной частоты можно осуществить при помощи изменения воздушного зазора между нижней металлизированной плоскостью ll кемЬраны 7 и между первой подложкой

13 диска СДДР 12.

Основным элементом устройства является СДДР, который выполнен из диэлектриков 14 и 16 с малой Е с тремя металлизированными подложками - пленками; первой 13, второй 17, третьей 15.

Наибольший диаметр СДДР 12 соответствует четверти длины .волны СВЧЧИ-сигнала. СДДР повышает стабильность генерируемых частот, его конструктивные размеры выЬираются в зави5

15203 симости от заданной рабочей длины волны СВЧ-ЧМ-сигнала. К выходу вентиля 31 жесткой связью подключена антенна — четвертьволновой несимметричный штырь 33.

Генератор собран на транзисторе 24 по схеме с общей базой как по переменной, так и по постоянной составляющей. К эмиттерному выводу транзистора10

24 подключен третий дроссель 28, образующий вместе с межэлектродной емкостью эмиттерного и коллекторного выводов транзистора 24 контур обратной связи. К диску СДДР 12 к первой подложке 13 подключен коллектор транзистора 24, который возбуждает резонансный контур СДДР 12, К второй подложке

17 подключен анод варактора 18 (третья подложка 15 служит связующим звеном). 20

Варактор 18 служит для управления частотой генератора. При изменении емкости варактора 18 в сторону увеличения

1 или в сторону уменьшения происходит перестройка частоты генератора. Ис- 25 ! ходная (несущая частота) устанавливается при помощи подачи постоянного напряжения смещения на клемму ?2.

С целью привязки текущего времени к измеряемым параметрам на второй ре-,О зистор 21 от электронного кварцевого отметчика 23 времени поступают метки времени (секунды, минуты, часы). Отметчик времени изготовлен на интегральных схемах в микроэлектронном исполнении.

Датчик раЬотает следующим образом.

При включенном питании и воздействии акустических колебаний на мемЬрану

7 происходит изменение расстояния между первой металлизированной. подложкой

13 СДДР 12 и нижней металлизированной, плоскостью 10 мембраны 7. Из-за этого изменяется нагрузочная емкость резонатора и, следовательно, его резонансная частота, причем пропорционально колебанию мембраны 7, т.е. происходит частотная модуляция СВЧ-колебаний по закону мембраны 7. Таким образом, акустические колеЬания, действующие на мембрану 7, преоЬразуются в частотноü7

6 модулированный сигнал сверхвысокой частоты. При этом коэффициент преобразования прогиЬа мембраны 7 в частоту в экспериментальных проверках составил 200-300 кГц на микрон при выходной мощности в сотни милливатт.

Датчик может применяться для создания высокочувствительных микрофонов звукового и ультразвукового диапазонов, в нем можно использовать сменные мембраны, При этом предлагаемый датчик можно использовать в качестве радиопередатчика для осуществления ближней радиосвязи без специальных усилителей мощности.

Формула изобретения

Телеметрический датчик давления, содержащий корпус, установленную в нем мембрану, резонансную систему возбуждения СВЧ-колеЬаний,. о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет одновременной передачи интервалов текущего времени с регистрируемой информацией, улучшения помехозащищенности, уменьшения массогаЬаритов, в него введены отметчик времени, вентиль, антенна, транзистор, резонансная система выполнена в виде составного диэлектрического резонатора с двумя металлизированными подложками, с первой из которых электромагнитно связана заземленная мемЬрана, выполненная в виде диэлектрической пленки с двумя металлизированными плоскостями, соединенными перемычкой, к нижней плоскости подключен через индуктивный вывод вход вентиля, к выходу которого жесткой связью подключена антенна, вторая подложка через включенный в прямом направлении варактор соединена с корпусом и через дроссель, проходной конденсатор и резистор связана с входом отметчика времени, а выводы транзистора подключены к первой подложке, кор- . пусу и через соответствующие дроссели и проходные конденсаторы к шинам питания, 1520367

Вид А

М :1

11 " f5

1б I

8 У н101

Составитель Д. Расторгуев

Редактор И.шулла Техред И. Верес Корректор С.Черни

Заказ 6668

Тираж 789

Подписное

ВНИИПИ.Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101