Мікроелектронний сенсор рівня рідини з частотним виходом
Номер патенту: 55475
Опубліковано: 10.12.2010
Автори: Осадчук Володимир Степанович, Осадчук Олександр Володимирович, Ільченко Олена Миколаївна
Формула / Реферат
Мікроелектронний сенсор рівня рідини з частотним виходом, який містить оптоволоконний розгалужувач, що має першу та другу оптоволоконну лінію та вихідні оптоволокна, джерело світла, фотодіод, причому джерело світла підключене до оптоволоконного розгалужувача через першу оптоволоконну лінію, а фотодіод підключений до оптоволоконного розгалужувача через другу оптоволоконну лінію, який відрізняється тим, що введено вимірювальне коло, яке містить джерело постійної напруги, польовий транзистор, біполярний транзистор, перший, другий та третій резистори, пасивну індуктивність, конденсатор, загальну шину, причому другий вивід першого резистора підключений до бази біполярного транзистора, першого виводу другого резистора, другий вивід другого резистора з'єднаний з першим виводом третього резистора, зі стоком польового транзистора, витік якого з'єднаний з емітером біполярного транзистора, а затвор з'єднаний з катодом фотодіода, другий вивід третього резистора підключений до першого виводу пасивної індуктивності, який утворює першу вихідну клему, при цьому другий вивід пасивної індуктивності з'єднаний з першим виводом конденсатора і першим полюсом джерела постійної напруги, при цьому другий полюс джерела постійної напруги підключений до другого виводу конденсатора, анода фотодіода, колектора біполярного транзистора і першого виводу першого резистора, які утворюють загальну шину, до якої підключена друга вихідна клема.
Текст
Мікроелектронний сенсор рівня рідини з частотним виходом, який містить оптоволоконний розгалужувач, що має першу та другу оптоволоконну лінію та вихідні оптоволокна, джерело світла, фотодіод, причому джерело світла підключене до оптоволоконного розгалужувача через першу оптоволоконну лінію, а фотодіод підключений до оптоволоконного розгалужувача через другу оптоволоконну лінію, який відрізняється тим, що введено вимірювальне коло, яке містить джерело постійної напруги, польовий транзистор, біполярний U 1 3 джерело постійної напруги, польовий транзистор, біполярний транзистор, перший другий та третій резистори, пасивну індуктивність, конденсатор, загальну шину, причому другий вивід першого резистора підключений до бази біполярного транзистора, першого виводу другого резистора, другий вивід другого резистора з'єднаний з першим виводом третього резистора, зі стоком польового транзистора, витік якого з'єднаний з емітером біполярного транзистора, а затвор з'єднаний з катодом фотодіода, другий вивід третього резистора підключений до першого виводу пасивної індуктивності, який утворює першу вихідну клему, при цьому другий вивід пасивної індуктивності з'єднаний з першим виводом конденсатора і першим полюсом джерела постійної напруги, при цьому другий полюс джерела постійної напруги підключений до другого виводу конденсатора, аноду фотодіода, колектора біполярного транзистора і першого виводу першого резистора, які утворюють загальну шину, до якої підключена друга вихідна клема. На кресленні подано схему мікроелектронного сенсора рівня рідини з частотним виходом. Пристрій містить джерело світла 1, першу та другу оптоволоконну лінію 2 і 3, оптоволоконний розгалужувач 4, вихідні оптоволокна 5 і 6, фотодіод 7, перший та другий резистори 8 і 9, польовий транзистор 10, біполярний транзистор 11, третій резистор 12, пасивну індуктивність 13, конденсатор 14, джерело постійної напруги 15, причому джерело світла 1 підключене до оптоволоконного розгалужувача 4 через першу оптоволоконну лінію 2, а фотодіод 7 підключений до оптоволоконного розгалужувача 4 через другу оптоволоконну лінію 3, вихідні оптоволокна 5 і 6 занурюються в рідину, рівень якої вимірюється, причому другий вивід першого резистора 9 підключений до бази біполярного транзистора 11, першого виводу другого резистора 8, другий вивід другого резистора 8 з'єднаний з першим виводом третього резистора 12, зі стоком польового транзистора 10, витік якого з'єднаний з емітером біполярного транзистора 11, а затвор з'єднаний з катодом фотодіода 7, другий вивід третього резистора 12 підключений до першого виводу пасивної індуктивності 13, який утворює першу вихідну клему, при цьому другий вивід пасивної індуктивності 13 з'єднаний з першим виводом конденсатора 14 і першим полюсом джере 55475 4 ла постійної напруги 15, при цьому другий полюс джерела постійної напруги 15 підключений до другого виводу конденсатора 14, аноду фотодіода 7, колектора біполярного транзистора 11 і першого виводу першого резистора 9, які утворюють загальну шину, до якої підключена друга вихідна клема. Мікроелектронний сенсор рівня рідини з частотним виходом працює таким чином. В початковий момент часу оптичне випромінювання не діє на фото діод 7. Підвищенням напруги джерела постійної напруги 15 до величини, коли на електродах стоку польового транзистора 10 і колектора біполярного транзистора 11 виникає від'ємний опір, який приводить до виникнення електричних коливань в контурі, який утворений послідовним включенням повного опору з ємнісним характером на електродах стік - колектор польового і біполярного транзисторів 10 і 11 та індуктивним опором пасивної індуктивності 13. Резистори 8 і 9 дозволяють керувати напругою на базі біполярного транзистора 11, а резистор 12 запобігає проходженню великого струму на стік польового транзистора 10. Конденсатор 14 запобігає проходженню змінного струму через джерело постійної напруги 15. Джерело світла 1 запускає світло в першу оптоволоконну лінію 2 оптоволоконного розгалужувача 4, фотодіод 7 з'єднаний з оптоволоконним розгалужувачем 4 через другу оптоволоконну лінію 3 для виявлення вимірюваного сигналу. Сенсорна система використовується в режимі роботи у відбитому світлі, і відбивання світла від вихідних оптоволокон 5 і 6 вимірюється для виявлення рівня рідини і фіксується фотодіодом 7. При наступній дії оптичного випромінювання на фотодіод 7 змінюється ємнісна складова повного опору на електродах стік-колектор польового та біполярного транзисторів 10 і 11, а це викликає ефективну зміну резонансної частоти коливального контуру. Використання запропонованого пристрою для виміру рівня рідини суттєво підвищує точність виміру інформативного параметру за рахунок виконання ємнісного елемента коливального контуру на основі польового і біполярного транзисторів. При дії оптичного випромінювання на фотодіод змінюється ємність коливального контуру, що викликає зміну резонансної частоти. 5 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 55475 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюLiquid level microelectronic sensor with frequency output
Автори англійськоюOsadchuk Volodymyr Stepanovych, Osadchuk Oleksandr Volodymyrovych, Ilchenko Olena Mykolaivna
Назва патенту російськоюМикроэлектронный сенсор уровня жидкости с частотным выходом
Автори російськоюОсадчук Владимир Степанович, Осадчук Александр Владимирович, Ильченко Елена Николаевна
МПК / Мітки
МПК: H01L 27/00, G01J 1/44
Мітки: рідини, мікроелектронний, рівня, частотним, сенсор, виходом
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/3-55475-mikroelektronnijj-sensor-rivnya-ridini-z-chastotnim-vikhodom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Мікроелектронний сенсор рівня рідини з частотним виходом</a>
Попередній патент: Мікроелектронний частотний сенсор оптичної потужності
Наступний патент: Спосіб діагностики вазовагальних синкопе у дітей
Випадковий патент: Спосіб котактного стикового зварювання оплавленням