Дифференциальный пьезорезонансный кварцевый измерительный преобразователь

Дифференциальный пьезорезонансный кварцевый измерительный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щ)g С 01 Р 15/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4639749/10 (22) 19. 01. 89 (46) 30. 03. 91. Бюл. Р 12 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.Ф„ Сергеев и А.В. Фимин (53) 531.768(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1428905, кл. G 01 Р 15/10, 1986.

Патент США Р 4144747, кл. G 01 L 1/16, 1979. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ПЬЕЗОРЕЗОНАНСНЫИ

КВАРЦЕВЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Дифференциальный пьезорезонансный кварцевый измерительный преобразователь относится к элементам систем инерциальной навигации и управления и может использоваться в других дифференциальных пьезорезонансных кварцевых измерительных преобразователях физических величин. Изобретение позволяет повысить точность дифференциальных пьезорезонансных кварцевых измерительных преобразователей, исЬ/ЮА

„„Я0„„1638637 А 1 пользуемых.в акселерометрах, измерителях силы или перемещения, за счет уменьшения температурной погрешнести и погрешности от нелинейности статической характеристики дифференциального пьезорезонансного кварцевого измерительного преобразователя. Это обеспечивается идентичностью преобразователей, входящих в дифференциальную схему, которая достигается за счет использования одного пьезокри- сталла для построения непрерывно возбуждаемого одновременно на двух ангармонических модах вибратора 3.

При наличии ускорения основания подвижные пластины 2 предварительного преобразователя, обладающие массой, совместно с установленными на них электродами, смещаются относительно вибратора, соответственно изменяются на равные величины и зазоры h и

h<. Аналогично. изменяются и частоты мод колебаний. Сигнал с выхода системы 14, равный разности этих частот, является однозначной мерой измеряемого ускорения. 2 ил.

1638637

Изобретение относится к элементам систем инерциальной навигации и автоматического управления и предназначено для измерения и преобразования в эле-5 ктрический сигнал перемещений, усилий или ускорений, Цель изобретения - повышение точности измерений.

На фиг, 1 представлена электрокинематическая схема дифференциального ! пьезорезонансного кварцевого измери тельного преобразователя; на фиг. 2— вид А на фиг. 1.

Дифференциальный пьезорезонансный кварцевый измерительный преобразователь содержит основание 1, в котором жестко установлен пьезокварцевый дисковый вибратор 3, размещенный в зазоре между жестко связанными между собой и 20 подвйжными относительно основания 1, пластинами 2 предварительного преобразователя. На пластинах 2 и вибраторе 3, изготовленных соответственно из аморфного и кристаллического кварца, установлены электроды 4-11, причем электроды 4, 7, 9 и 10, расположены на поверхности вибратора, а электроды 8, 11, 5 и 6 — диаметрально противоположно этим электродам на 30 поверхности пластины 2„ Указанные электроды электрически параллельно соединены с входами автогенераторов

12 и 13 системы возбуждения так, что пара электродов 4 и 8 и пара электро- 35 дов 7 и 11 одной группы соединены с автогенератором 12, а пара электродов

9 и 5 и пара электродов 10 и 6 другой группы — с автогенератором 13„ Выходы автогенераторов 12 и 13 соединены с 40 входами смесителя 14. При этом между поверхностью электродов 8, 11 и 5, 6 и соответствующими поверхностями вибратора образованы зазоры Ь и h соответственно. 45 дифференциальный пьезорезонансный кварцевый измерительный преобразова- . тель функционирует следующим образом.

При нулевом значении измеряемого параметра, например ускорения, автогенераторы 12 и 13 системы возбуждения с помощью электродов 4-11 возбуждают электромеханические колебания пьезокварцевого дискового вибратора 3 55 на двух различных модах, симметрично локализованных в материале вибратора

3. При этом зазоры между электродами

5 и 6, 8 и 11 соответствующими поверхностями дискового вибратора 3 равны по величине, соответственно определены и частоты мод, так что сигнал с выхода смесителя 14 соответствует нулевому значению измеряемого параметра, в данном случае ускорению основания

1. При наличии ускорения основания подвижные пластины 2 предварительного преобразователя, обладающие массой, совместно с установленными на них электродами смещаются относительно вибратора, соответственно изменяются на равные величины и зазоры h и h<. Аналогично изменяются и частоты мод колебаний пьезорезонансного кварцевого измерительного npeo6pasoaavevsr. Сигнал с выхода смесителя 14, равный разности этих частот, является однозначной мерой измеряемого ускорения.

Формула изобретения:

Дифференциальный пьезорезонансный кварцевый измерительный преобразователь, содержащий основание, предварительный преобразователь,пьезокварцевый дисковый вибратор, авто генераторную систему возбуждения и з двух авто генера° 1 торов,две группы электродов, причем выходы каждой из групп через автогенераторы подключены к смесителю а в каждой группе электроды соединены попарнопараллельно, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности измерений, предварительный преобразователь выполнен в виде двух плоскопараллельных и жестко связанных пластин, расположенных с зазором, в котором симметрично установлен жестко закрепленный в основании дисковый вибратор, причем в каждой группе два электрода из разных пар установлены на одной поверхности пластины предварительного преобразователя, два других электрода из этих пар установлены с обратной стороны на поверхности вибратора, а электроды из разных пар на пластине и на вибраторе установлены напротив друг друга.

1638637

Составитель Т. Макар ов а

Техред С.Мигунова

Корректор Н.Ревская

Редактор А. Лежнина

Заказ 925 Тираж 345 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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