83
жабдықталған қосымша аппаратураға тікелей берілуі мүмкін. Сонымен қатар,
бірқатар қолданулар ЖЖРД құрылымына бақыланатын нысанның қуат
инверторын жоғары жиілікті датчиктің электр тізбектерін қуаттандыруға
арналған электр қуатына ендіруі мүмкін. Мысалы, авто көліктік құралдары
шиналарындағы қысымды бақылау датчиктерін қуаттандыру үшін шиналардың
механикалық түрін өзгертулерін электр қуатына түрлендіргішті қолдануға
болады.
Жоғары жиілікті датчиктің өлшеу арнасының жеңілдетілген құрылымдық
сызбасы сурет 3.1-де көрсетілген. ЖЖРД оның резонанстық
f
р
жиілігі мен
Q
Н
арттырылған төзімділігі тәуелді болатын Х
ВХ
өлшемді кіру шамасын
қабылдайтын және 2 жоғары деңгейдегі жиілік резонаторының параметрлеріне
әсерін тигізетін 1 элементі бар. 2 жоғары деңгейлі жиілік резонатор 3
автогенератордың жиілік беретін желісіне қосылғандығына байланысты оның
шығысында 4 буферлік күшейткіш арқылы 6 байланыстыратын антеннаға
берілетін
f
р
жоғары деңгейдегі жиілік сигналы қалыптасады. ЖЖРД барлық
белсенді элементтерді қуаттандыру үшін оның құрылымында 5 қуаттандыру
көзі алдын-ала қарастырылған.
1- қабылдағыш элемент (мембрана), 2- ЖЖ –резонатор, 3 – автогенератор, 4-
күшейткіш, 5- қуаттандыру көзі, 6 – қабылдағыш-таратушы антенна
Сурет 3.1 - ЖЖРД
құрылымдық сызбасы
ФШД-те жоғары жиілікті резонансті қолданудың маңызды жағы жиілігі
осы электр параметрімен модулденетін жоғары деңгейдегі генераторымен
электр параметріне ФШ-мен әр түрлі бастапқы түрлендіргіштердің
үйлесімділігі болып табылады.
Электр кедергісін жиілікке түрлендіру нұсқалары белгілі жұмыстарда
ұсынылған [58]. Жүйелі қателіктер – гистерезис, температураның,
ылғалдықтың және т.б. әсері оның сипаттамасы берілген, айтарлықтай аз
көлемдегі, өлшенетін ФШ бар есте сақтау құрылғысының тұрақты жадының
ұяшықтарына ендірілген кезде, ФШД-ны қалыптандыру кезінде қарапайым
есепке алынады. КТӘ-нің тиімділігіне қарамастан, ол кезде жүздеген
84
мегабайттағы талап етілген есте сақтау көлемі бар есте сақтау құрылғысының
тұрақты жадының бағасы өте жоғары еді. Электрондық базасы мен
метрологияның заманауи деңгейі бағасы жағынан қол жетімді және нақтылығы,
аумағы және қуатты тұтыну жағынан тиімді, өндіріске арналған жадысы бар
және шығыс жағында өлшенетін көлемнің тікелей сандық коды бар
интеллектуалды ФШД жобалауға мүмкіндік береді.
Мысал ретінде сурет 3.2–де КТӘ жүзеге асырылған қысымды өлшеуге
арналған құрылымның қызметтік сұлбасы салынған [59]. Заманауи
технологиялық деңгейінде осы құрылымды датчиктің құрамына ендірілген
микрочип түрінде жасауға болады.
Сурет 3.2 - КТӘ-ны қолдана
отырып дифференциалды қысым
өлшегіштің қызметтік сызбасы
2 және 3 екі автогенераторлары бар қысымның дифференциалды датчигі
шығыслары жағынан 4-8 элементтерде жүзеге асырылған адрестік кодын
(нақты айтқанда – жиілікті өлшегішті) сандық қалыптастырушының кіретін
жағына қосылған. Адрестік ұяшығының
N
я
қалыптасқан коды 9 регистрының
мекен-жайлық кіруіне қосылады және өлшенетін қысымның тікелей сандық
кодтары сақталатын кідірудің 10 элементінен сигнал бойынша регистрге
ендіріледі.
f
1
және
f
2
жиіліктердің әр комбинациясына датчиктің шығыс
жақтарында шиналарға 12 және дешифратор 13 арқылы (немесе бір нұсқасы
ретінде тікелей) регистраторға (немесе бір нұсқасы ретінде шығару
ажыратқышқа) берілетін есте сақтау құрылғысының тұрақты жадының 11
шығыстарына шығарылатын өлшенетін көлемі кодының өз мәні сай келеді.
КТӘ-ны жүзеге асыратын өлшегіштерде интеллектуалды ФШД қалыптандыру
үрдісінде температуралық және басқа жүйелік қателіктерді толықтыру
нұсқалары бар.
Қысымның дифференциалдық датчигінің негізі ретінде қызметтік сызбасы
және құрылымы 3.3-суретінде көрсетілген датчик қызмет ету мүмкін [59,с.44].
Ауа ортасының
Р
с
қысымының қабылдағыш элементі ретінде қорғаныс
қақпағы (3) астында орналасқан және тұрқының (1) жоғары бөлігінде (2)
саңлаусыз бекітілген серпінді мембрана (5) қызмет етеді. Серпінді
85
мембранамен (5) бірге өзекше арқылы оның астында ортасында қосэлектр
платасында (4) орындалған және электрондық блоктағы (9) автогенераторға
(21) жалғастырғыштармен (10) резонатордың (7) шиыршықты жоғары жиілікті
жерге қосылмаған шығысмен бекітілген көлемдік электрод (15) орналасқан.
Қақпақтың (3) ішкі жағынан электрондық блогтың (9) соған сай
автогенераторларға (21) және (22) қосылған терморезистор (11) мен гигристор
(12) қапталған. Электрондық блогтың (9) құрамында қысымды өлшеу арасында
f
0
тірегіш жиілікті қалыптастыру үшін автогенераторға (21) ұқсас тірегіш
автогенератор (24) алдын-ала қарастырылған.
а) б)
в)
Сурет 3.3 - Көпқызметті қысым, температура
мен ылғалдық датчигінің
сызбасы және
құрылымы
Пьезоэлектрлік интегралдық пьезомодуль негізіндегі көпқызметті
датчиктің тағы да бір нұсқасы 3.4-суретінде көрсетілген [60]. Интегралды
пьезомодуль негізіндегі датчигі бір уақытта қысым, тербеліс және
температураны өлшеуі мүмкін.
