Двопараметричний індуктивно-резистивний генераторний датчик

Двопараметричний індуктивно-резистивний генераторний датчик, який містить транзисторну схему, два резистори, конденсатор, індуктивний первинний вимірювальний перетворювач імітансу, загальну шину та шину живлення, причому витік транзистора приєднаний до першого виводу першого резистора, другий вивід якого з'єднаний з шиною живлення, стік транзистора з'єднаний з першим виводом другого резистора, який відрізняється тим, що додатково містить другу загальну шину, резистивний первинний вимірювальний перетворювач імітансу, чотири конденсатори та третій резистор, причому як транзисторна схема ви U 1 3 до першого виводу першого індуктивного первинного вимірювального перетворювача імітансу, другий вивід якого з'єднаний з базою другого біполярного транзистора [Аналоги негатронов в электронных устройствах / Негоденко О.Н, - Таганрог: ТРТУ, 2004. – С.92]. Недоліком такого датчика є складність конструкції та вузькі функціональні можливості. В основу корисної моделі поставлено задачу створення двохпараметричного індуктивнорезистивного генераторного датчика, в якому за рахунок введення нових елементів та зв'язків відбувається трансформація імітансу первинних вимірювальних перетворювачів імітансу в індуктивний імітансу, що призводить до спрощення конструкції та розширення функціональних можливостей пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що в двопараметричний індуктивно-резистивний генераторний датчик, який містить транзисторну схему, два резистора, конденсатор, індуктивний первинний вимірювальний перетворювач імітансу, загальну шину та шину живлення, причому витік транзистора приєднаний до першого виводу першого резистора, другий вивід якого з'єднаний з шиною живлення, стік транзистора з'єднаний з першим виводом другого резистора, згідно корисної моделі, містить другу загальну шину, резистивний первинний вимірювальний перетворювач імітансу, чотири конденсатори та третій резистор, причому в якості транзисторної схеми використаний польовий транзистор, затвор якого з'єднаний з першим виводом індуктивного первинного вимірювального перетворювача імітансу, другий вивід якого приєднаний до першого вивода третього резистора та першого вивода четвертого конденсатора, другий вивід якого прикріплений до другого вивода третього резистора, другого вивода резистивного первинного вимірювального перетворювача імітансу, першої загальної шини та другого вивода п'ятого конденсатора, перший вивід якого з'єднаний з другим виводом другого резистора, витік польового транзистора з'єднаний з першим виводом другого та першим виводом третього конденсаторів, другий вивід третього конденсатора приєднаний до другого виводу п'ятого конденсатора і першої загальної шини, витік польового транзистора через перший резистор приєднаний до першого вивода першого конденсатора, перший вивід якого приєднаний до шини живлення, другий вивід першого конденсатора прикріплений до другої загальної шини. На кресленні наведено схему двохпараметричного індуктивно-резистивного генераторного датчику. Пристрій містить польовий транзистор 4, витік якого приєднаний до першого виводу першого резистора 3, другий вивід якого з'єднаний з шиною живлення 14, стік транзистора з'єднаний з першим виводом другого резистора 5, затвор польового транзистора 4 з'єднаний з першим виводом індуктивного первинного вимірювального перетворювача імітансу 1, другий вивід якого приєднаний до першого вивода третього резистора 2 та першого вивода четвертого конденсатора 6, другий вивід 61183 4 якого прикріплений до другого вивода третього резистора 2, другого вивода резистивного первинного вимірювального перетворювача імітансу 7, першої загальної шини 8 та другого вивода п'ятого конденсатора 13, перший вивід якого з'єднаний з другим виводом другого резистора 5, витік польового транзистора 4 з'єднаний з першим виводом другого конденсатора 11 та першим виводом третього конденсатора 12, другий вивід третього конденсатора приєднаний до другого виводу п'ятого конденсатора 13 та першої загальної шини 8, витік польового транзистора 4 через перший резистор 3 приєднаний до першого вивода першого конденсатора 9, перший вивід якого приєднаний до шини живлення 14, другий вивід першого конденсатора 9 прикріплений до другої загальної шини 10. Пристрій працює наступним чином. Польовий транзистор 4, що використовується в якості двохпараметричного узагальненого перетворювача імітансу, перетворений імітанс якого між витоком та першою загальною шиною 8 залежить від імітансів індуктивного 1 та резистивного 7 первинних вимірювальних перетворювачів імітансу, що визначаються аналітичним виразом Y12  Y21 , де Y11, Y12 , Y21 , Y22 Yвх  Y11  Y22  Yn параметри матриці провідності польового транзистора 4 в схемі зі спільним затвором; Yn - провідність навантаження яка є оберненою величині опору резистивного первинного вимірювального перетворювача імітансу 7. Y    Y11  Y12  1   Y 21 Y22  1  R1y3  y3  R y3  11 1  y321  R1y3  y312  R1y3  ,  y e22  R1y3   y 3  y 311  y 312  y 3 21  y 3 22 , y 3  y 311y 3 22  y 312 y 3 21 , де y11 , y12 , y21 , y 22 - параметри матриці де провідності двохпараметричного УПІ. Польовий транзистор 4 працює в режимі багатопараметричного конвертора імітансу та перетворює опір в імпеданс з від'ємною індуктивною складовою. Вихідна індуктивність резонує з додатково включеним третім конденсатором 12, забезпечуючи баланс фаз. Від'ємний активний вихідний опір компенсує активні втрати та забезпечує баланс амплітуд, що призводить до генерації схеми 1 на частоті , де fген  2  L вих C3 Lвих  f (Cвx , Lвx ) яка одночасно змінюється від збурення F. Перший 3, другий 5 та третій 2 резистори забезпечують знаходження робочої точки транзистора в активній ділянці. Перший конденсатор 9 та перший резистор 3 утворюють фільтр живлення. Четвертий 6 та п'ятий 13 конденсатори виконують функцію закорочування ємності, третій конденсатор 12 - резонуючої ємності, а другий конденсатор 11 - розділової ємності. Перша 8 та друга 10 загальні шини служать заземленням. Шина живлення 14 призначена для подачі напруги. 5 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 61183 6 Підписне Тираж 24 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