Дифференциальный индуктивный датчик давления

(и) 475523 Союз Советских Социалистических РеспубликГосударственный комит Совета Министров ССС 0.06,75. Бюллетень24 53) УДК 531 787 9(088,8) публикова о делам изобретении ткрытии Дата опубликования сания 19 охвалинскийс ь 72) Авторы изобретени(54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИ ДАВЛЕНИЯмерительнои м для изме- например, в для измере- поверхности Изобретение отнотехнике, в частностирения давлений, испэкспериментальной ания распределениямоделей летательных сится к и к устройств ользуемым, эродинамике авления по аппаратов. Известны дифференциальные индуктивные датчики давления, которые состоят из двух симметричных магнитопроводов. Магнитопроводы имеют паз, в котором размещена катушка, а между магнитопроводами с воздушным зазором защемлена мембрана.Из конструктивных и технологических соображений магнитопроводы индуктивных датчиков выполняются из сплошного ферромагнитного сплава. Так как с целью достижения требуемого быстродействия частота напряжения питания датчиков составляет 10 кгц и выше, то сплошной магнитопровод работает с поверхностным эффектом, Это означает, что не все сечение магнитопровода заполнено силовыми линиями поля, а заполнен лишь тонкий поверхностный слой, характеризуемый глубиной проникновения переменного поля в ферромагнитную среду, которая определяется как расстояние от поверхности магнитопровода, на котором амплитуда поля уменьшается примерно в 2,7 раза по сравнению с амплитудой поля на его поверхности. В итоге в материале магнитопровода растут потери, и чувствительность датчика по мере роста частоты напряжения питания уменьшается. С другойстороны, из-за поверхностного эффекта уве 5 лпчпвается чувствительность датчика к градиентам температуры между магнитопроводамп,что приводит к увеличению температурной погрешности нуля. Это происходит потому, чтосоставляющие полного электрического сопро 10 тивления - сопротивление потерь и индуктивное сопротивление - по мере роста частоты истепени развития поверхностного эффекта вбольшей степени начинают зависеть от параметров магпитопровода - удельной электрп 15 ческой проводимости и магнитной проницаемости. Так как эти параметры зависят от температуры, то температурная погрешность посравнению с идеальным датчиком, т. е, датчиком без потерь, увеличивается.20 В предлагаемом датчике с целью повышения чувствительности и точности измерения вусловиях быстромепяющихся процессов внутренняя поверхность магпитопровода, изготовленного из неферромагнптной стали, покрыта25 слоем ферромагнитного материала, напримерферрита, причем отношение магнитных сопротивлений этого слоя и воздушного зазораравно 10: 1,На чертеже изображен предлагаемый дат 30 чик.47 о 23 те)1;:)сгь з,прсид вссго от парам 1 рОВ 3:зОр, ).1 ск,ь)тие В еш 1 с. сторОпы 2121-1:тбпро,Одо .ятериалол с ПП 31 им коэффп)ис 1 том тсмпсртропрово;1110 сти тяк)ке спо- :, " " СМ С 1 ;,) С. П 5 П 151 1; Е С ) 2 П И О П Г 1 Р ного нагрева;1 тчик 1, так кяк опо препятствует появлспшо разности температур мехкду и гпитоп 1 оводи. Дифференциальный индуктивпь)й датчик ,лс 151 сс;е.яг 1 и 1 меъ)рану, устяпОВлен; с зсзд,:Пым зазором относительно двух 11р 11,ьх чястей маг 11 итОпрОВОдя и к- ".5 ик:гкПвпости, от л ч а ю щи й с я тем, чо., с 1;елью повьппе:ия чувствительности ),";с и пз 1 рсппя В услоВиях быстроме 115 ПО.ш: ся ":)сцсссов. в:ем внутренняя поверх:.Ос:ь мгппоровод, изготовленного из пс)(;,р;и;1:1.ИОЙ с Ялп, пок 1 Я 1.1 та слоем фе-)ромап:итпого материала, например феррпта, причем отношение мапитпых сопротивлений этого слоя и воздуппого зазора равно 10:1.: ) Мек)а)1 ъ, .о, )Ск 15 П).,"оо Под;)ясноеМ и. П) ССС 12)х; оиа,Датчик состоит 1 з двух сг,ь;ь.х ;с(,;. ро -магнитых;егпиОпро.:ода) . и ." с к:,1;ками 3 и 4. Ме)кду ма питопрово,м Яьмлена мемб 1 зана О. 1-1 внутрен;ше поверхИ)с.,мпитопроводОВ папесс;ь фсрргго".Вс:10. рьтия 6 и 7, а па в:ешпие поврх;ос,п"итопроводов нанесен слой 8 из матери;лснизким коэффициентом тсмперат, ропро)одпости, например пер 5 кавеОщей стали.Предлагаеъь 1 датчик раоотает т 21. 5 кс, как 10и известные дифференциальные дат;пкп: поддействием избыточного давления мембранапрогибается, вследствие чего из)яепяюгся воз -душные зазоры мапИтпых цспс К)туцСк. Брезультате ипдуктивпости ктушек 5 змс 5 отся пропорционально прогибу мембраны,По своим характеристикам прсдлагае:,:ыдатчик приближается к идеалькому. У идеального датчика чувствительность определ 5 ется только пара:)етраыи 32 зора, Вли 51:.с 20темпер 2 туры скязыВяется 1 я иззес)11 и 01.ического сопротивления проводов катушек, Поскольку у предлагаемого датчик сопротивление зазора много больше суммарного сопротивления магпитопровода, то и его чувст")и. 25 11 рсдмст изобретения