Трансформаторный датчик давления

6 ки;,к.О П И С А Н И Е , и 11580469 Соее Советскик Социалистических иснуцлик(45) Дата опубликования описания 11.11,77 овета Министров СССРпо делам изобретений и открытий 53) УДК 531.787.9) Авторы изобретен ффе и П. В. Колбас ф В. Дрожжин, А,71) Заявите 4) ТРАНСФОРМАТОРНЪЙ ДАТЧИК ДАВ 10 При тель О етп Изобретение относится к области приборостроения, а именно, к области преобразования механических величин в электрические.Известны трансформаторные датчики давления, содержащие упругий чувствительный элемент и преобразователь перемещения упругого элемента в электрический сигнал 1,При работе таких датчиков в условиях изменяющейся температуры окружающей среды необходимы специальные средства компенсации температурных погрешностей.Известные средства 3 подобного назначения позволяют провести компенсацию температурных погрешностей только в условиях неизменяемой либо медленно меняющей температуры окружающей среды,К недостаткам известных датчиков давления относится то, что при резком изменении температуры окружающей среды они имеют большие погрешности, причиной которых является неодинаковая тепловая инерционность отдельных деталей датчиков, влияющих на точность их работы.Для обеспечения компенсации динамических температурных погрешностей предлагаемый датчик снабжен двумя терморезисторами, которые установлены снаружи и внутри корпуса датчика и включены в соседние плечи моста, измерительная диагональ которого соединена по схеме сумминий с выходом датчика, включен через согласующимигонали питания моста.На чертеже показан описываемый трансформаторный датчик давления, состоящий из упругого чувствительного элемента 1 и трансформаторного преобразователя 2 перемещения, содержащего магнитопровод 3 с катушкой возбуждения 4, подвижную 5 и компесационную 6 катушки. Чувствительный элемент 1 и магнитопровод 3 закреплены на основании 7 и герметично закрыты крышкой 8.Для компенсации температурной погрешности датчик содержит терморезистор 9, установленный внутри корпуса датчика, и терморезистор 10, установленный снаружи корпуса датчика. Для гальванической развязки выхода датчика и схемы компенсации, а также для усиления выходного сигнала датчика предназначен согласующий усилитель 11. Кроме того, датчик имеет резисторы 12 и 13, которые вместе с терморезисторами образуют измерительный мост, а также регулировочные резистооы 14 и 15, необходимые для настройки схемы.Датчик работает следующим образом.изменении давления упругий чувствиный элемент деформируется и перемещаодвижную катушку 5, в результате чегоИзд. М 884 Тираж 1109 Подписное Заказ 2459/8 Типография, пр. Сапунова, 2 3изменится потокосцепление катушки 5 с магнитным потоком в воздушном зазоре магнитопровода 3 и на выходе датчика появится напряжение Ьд, пропорциональное измеряемому давлению Р,При скачкообразном изменении температуры вне корпуса датчика температура внутри корпуса начинает медленно повышаться, Изза различной температурной инерционности деталей расстояние / от корпуса до магнитопровода и расстояние /а от корпуса до края подвижной катушки изменяются с разной скоростью по законам, близким к экспоненциальным. При этом разность изменения этих длин определяет погрешность датчика. Таким образом разности изменения этих длин ЖН во времени соответствует изменение выходного напряжения датчика ЛС(Ц. Кроме того, величина изменения выходного напряжения зависит от величины измеряемого давления, так как от величины давления зависит теплопередача от стенок корпуса к деталям датчика,При скачкообразном изменении температу. ры внешней среды изменение сопротивления терморезисторов происходит также по экспоненциальным законам. При этом за счет того, что терморезисторы включены в мост, в его измерительной диагонали появится напряжение компенсации У которое будет зависить от различия постоянных времени терморезисторов. Подбирая постоянную времени терморезисторов, при помощи регулировочных резисторов, можно добиться, чтобы изменение выходного напряжения датчика во времени соответствовало изменению напряжения компенсатора, т. е.ЛУд(1) =КОЯПоскольку выходное напряжение устройства зависит от величины выходного напряжения датчика и напряжения компенсации, то оно не будет изменяться при резком измене нии температуры окружающей среды. Формула изобретенияТрансформаторный датчик давления поавт. св,386293, отличающийся тем,15 что, с целью обеспечения компенсации динамических температурных погрешностей, онснабжен двумя терморезисторами, один изкоторых установлен снаружи, а другой -внутри корпуса датчика, включенными в со 20 седние плечи моста, измерительная диагональкоторого соединена по схеме суммированиянапряжений с выходом датчика, вход ко;орого подключен через согласующий усилительк диагонали питания моста.25 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Туричин А, М. Электрические измерениянеэлектрических величин, Энергия, М., 1975,с, 314 - 316.80 2. Авторское свидетельство СССР 157541,кл. 6 011. 19/04, 19 б 5,3. Авторское свидетельство СССР 38 б 293,кл, 6 011. 9/10, 1971.