Емкостной датчик давления

СООЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХРЕСПУБЛИН 9/12 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОБУСНОМУ СВИРИСТЕЛ(71) Институт технической те 1 лофики АН УССР(56) 1. Авторское свидетельство СИ 237429.2. Авторское свидетельство СССУ 243918, 1967 (прототип).(54)(57)- ЕИКОСТНОЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИсодержащий цилиндрический корпусвнутренней цилиндрической полостьоболочка которого является подвиж,ЯО 3.626235 А ным электродом, и размещенную во ,внутренней полости оболочки керамическую цилиндрическую втулку с нанесенными на ее внешней поверхности неподвижными рабочим и компенсационным электродами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности измерения путем компенсации температурной погрешности,в нем внутренняя цилиндрическая полость выполнена эксцентрично относительно цилиндрического корпуса датчика давления, а неподвижные электроды выполнены в виде полуколец, ориентированных средней своей частью к стенкам оболочки с минимальной и максималь- Е ной толщиной.Изобретение относится к приборо- строению, а именно к технике измере ния статического и быстроизменяющегося давления емкостными датчиками давления. 5Известен емкостной датчик давления, содержащий корпус с разделительной мембраной, воспринимающей давление, размещенные в корпусе рабочую мембрану, изолятор с нанесенным на 10 него электродом, пружину, прижимающую изолятор к рабочей мембране и металлические прокладки, установленные между изолятором и рабочей мембраной и между рабочей и разделитель. 15 ной мембранами 1.Недостатком данной конструкции датчика давления является изменение начального зазора между мембранами и изолятором с электродом из-за изме 20 нений с изолятором в температурном диапазоне, что приводит к изменению начальной емкости и, как следствие, к снижению точности измерений.Наиболее близким к предлагаемому25 является датчик давления, содержащий цилиндрический корпус с внутренней цилиндрической полостью, оболочка которого является подвижным электродом, и, размещенную во внутренней по- З 0 лости оболочки цилиндрическую втулку с нанесенными на ее внешней поверхности рабочим и компенсационными неподвижными электродами в виде колец 21 .35Недостатком данной конструкции датчика давления является только частичная компенсация изменения начального зазора между подвижным и неподвижными электродами и, следовательно 40 начальной емкости между электродами в температурном диапазоне, так как прогиб боковых поверхностей оболочки корпуса различен возле компенсационных электродов и возле рабочего 45 неподвижного электрода, что и служит источником температурной погрешности.Цель изобретения - повышение точности измерений эа счет компенсации температурной погрешности. 50Указанная цель достигается тем, что в емкостном датчике давления, содержащем цилиндрический корпус. с внутренней цилиндрической полостью, оболочка которого является подвижным 55 электродом, и размещенную во внутренней полости .оболочки керамическую цилиндрическую втулку с нанесенными на ее внешней поверхности неподвижными рабочим и компенсационным электродами, внутренняя цилиндрическаяполость выполнена эксцентрично от-,носительно цилиндрического корпусадатчика давления, а неподвижныеэлектроды выполнены в виде полуколец,ориентированных средней своей частьюк стенкам оболочки с минимальной имаксимальной толщиной,На чертеже изображен датчик, общий вид.Емкостной датчик давления состоитиз цилиндрического корпуса 1 с внутренней цилиндрической полостью, однаиз боковых поверхностей которого чувствительна к давлению и является неподвижным электродом 2 керамическойвтулки 3 с нанесенными на нее рабочим 4 и компенсационным 5 электродамив виде полуколец, втулка 3 закреплена.в корпусе 1 посредством болта 6.Керамическая втулка 3 выполненав виде цилиндра и установлена вовнутренней цилиндрической полостикорпуса 1, которая расположена эксцентрично относительно цилиндрического корпуса 1, а электроды 4 и 5 - ввиде полуколец, ориентированы средней своей частью к стенкам оалочкис минимальной и максимальной толщиной.Датчик давления работает следующим образом.При действии давления на корпус 1его боковая поверхность, являющаясяподвижным электродом 2, прогибаетсяи изменяется зазор и емкость между.электродом 2 и неподвижным рабочим,электродом 3. Изменение емкости вызывает разбаланс мостовой схемы, вкоторую включены емкости,и появле-ние на ее выходе сигнала, соответ-ствующего измеряемому давлению. Приизменении температуры, воздействующейна датчик, зазор между корпусом 1и втулкой 2 по всей длине окружности ее сечения изменяется на однуи ту же величину, что приводит кодинаковому изменению емкости междукорпусом 1 и электродами 4 и 5. Благодаря тому, что емкости включеныв мостовую схему, температурныеизменения рабочей емкости компенсируются соответствующим изменениемкомпенсационной емкости.Толщина стенок корпуса в местах расположения рабочего и компенсацион1076785 0 Составитель И.ПанфиловРедактор Н.Руднева Техред Т.Иаточка Корректор И.Эрдейит ю щ е еа.впав ве Заказ 737/40 Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская нзб., д. 4/5филиал ППП "Патент"г, Ужгород, ул. Проектная,ного электродов выбирается исходяиз обеспечения необходимой величиныизменения рабочей емкости между подвижными и неподвижным электродами2 и 4 под действием изменяемого давления и исключения влияния измеряемого давления на величину компенсационной емкости между корпусом и компенсационным электродом 5. По экспериментальным данным соот ношение толщины стенок корпуса в местах расположения рабочего и компенсационного электродов должно быть не менее 1:5,Предлагаемый датчик позволяет существенно повысить точность измерения давления, погрешность измерения составляет 2,53 в диапазоне 1-10 мпа.