Тензорезисторный датчик давления

) (И 13 4 С 01 ЗОБРЕТТЕПЬСТВУ инст асильев87 (088,8)ское свидклС 01ое свидеткл, СОРЕЗИСТОРНЬ етельство СССР Ь 9/04 1977 ельство СССР Ь 9/04, 1986. Й ДАТЧИК ДАВЛЕ змериовано давл етор ярн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОтнРытии ПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ С 1) 40954 21/24-102) 20,05.866) 30.07.88. Бюп. К 281) Пензенский политехническ тут(57)тельн Изобретение относится кой технике и м.б. использмерения быстропеременных ний жидких и газообразных сред, Цельизобретения - повышение точности,уменьшение габаритов и унификацияустр-ва. Измеряемое давление воспринимается мембраной 2, контактирующейчерез силопередающую подушку 3 с тензомодулем 4, представляющим собой уп-.ругий элемент с тензорезисторами. Выполнение тензомодуля 4 в виде таблетки с отверстием в центре обеспечивает нахождение всех тензорезисторов,размещенных на ее плоских гранях, взонах равных т-р. На двух лараллельных гранях таблетки сформировано поодному тензорезис у прямолинейнойформы перпендикул о продольной оси.1413451 20 Тензорезисторы на двух других граняхвыполнены. в виде набора тензорезисторов, параллельных продольной оси исоединенных между собой перемычками Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения быстропеременных давлений жидких и газообразных сред, например давления пороховых газов, давлений в топливно-энергетических системах двигателей внутреннего сгорания и т.п.Цель изобретения - повышение точности, уменьшение габаритов и унификация.На Фиг, 1 изображена конструкциядатчика давления с тенэомодулем наФиг. 2 - конструкция тензомодуля.Тензорезисторный датчик давления(Фиг. 1) содержит корпус 1, воспринимающую давление мембрану 2, силопередающую подушку 3, упругий элементстержневого типа с тензорезисторамн(тензомодуль) 4.Тензомодуль 4 (фиг. 2) представляет собой упругий элемент 5 с тензорезисторами 6-9. Упругий элемент 5 выполнен в виде таблетки с отверстием25 10 в центре. На боковых плоских гранях А, Б, В. и Г упругого элемента 5 сформированы четыре металлопленочных тензорезисторы 6-9 (тенэорезисторы 7 и 8 на фиг. 2 не показаны). Тензорезисторы 6 и 8 имеют прямолинейную Форму и расположены на плоских гранях А и В,перпендикулярно продольной оси. Тенэорезисторы 7 и 9 образованы набором тенэорезисторов и расположены на плоских гранях Б и Г парал лельно оси. Тензорезисторы 7 и 9 соединены последовательно между собой и вместе с токопроводящиии перемычками образуют конфигурацию типа меандр. Тенэорезисторы 6-9 имеют контактные 40 площадки 11 для подключения к измерительной цепи, Все тенэорезисторы 6- 9 собраны в мостДатчик давления с тензомодулем работает следующим образом. с образованием меандра.Тензорезисторыобъединены в мостовую цепь, в которойкомпенсируется абсолютное изменениет-ры. 2 ил,При подаче измеряемого давленияна мембрану 2 (фиг, 1) последняя прогибается, преобразуя давление в усилие. Усилие с мембраны 2 передаетсячерез подушку 3 тензомодулю 4, в котором возникают продольные и поперечные деформации, Тензорезисторы 6 и 8(фиг, 2), установленные в поперечномнаправлении, воспринимают поперечнуюдеформацию, а тензорезисторы 7 и 9продольную. По относительному изменению сопротивлений тензорезисторов 69 судят о величине измеряемого давления,При работе датчика в условиях действия нестационарных температур (термоудара) тепло поступает через контактируемые элементы: от мембраны 2 через подушку 3 к тензомодулю 4 (фнг.1).Благодаря тому, что упругий элементстержневого типа выполнен в виде таблетки, а четыре тензореэистора 6-9расположены на ее плоских гранях А,Б, В и Г, тенэорезисторы 6-9 находятся в зонах равных температур (относительное изменение температуры поповерхности граней А, Б, В и Г прак-тически равно нулю). Абсолютное изменение температуры компенсируется вмостовой измерительной цепи, т.е. повышается точность и стабильность приработе датчика в условиях воздействия термоудара.Таким образом, сформированные наплоских гранях А,Б,В и Г упругогоэлемента 5 металлопленочные тензорезисторы 6-9 с предложенной конфигурацией(фиг. 2) позволяют уменьшить размерыупругого элемента и конструкцию датчика в целом. Благодаря предложеннойконструкции тензомодуля 4 повьппаетсясобственная частота датчика, тем самым расширяется частотный диапазонего работы, что уменьшает частотнуюпогрешность при измерении быстропеременных давлений,1413451 Составитель О,Слюсаревемеш Техред М.Ходанич Коррек едактор М.Кел Кравцова Подписи Тираж 847 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 13035, Москва, Ж, аказ 3773/4 ного комитета СССРений и открытий Раушская наб., д. 4 полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектн Производстве Лредлаженный тензомодуль 4 позволяет унифицировать конструкцию. Его можно применять в различных датчиках давления, на различные пределы изме рения. При этом чувствительность дат- чиков можно изменять как толщиной мем" браны, так и внутренним отверстием 10 в тензомодуле 4. 10формула из обр ет ения Тензорезисторный датчик давления, содержащий корпус с установленной в . нем мембраной, контактирующей через 15 силопередающую подушку с упругим элементом, выполненным с четырьмя взаимно перпендикулярными плоскими гранями, сформированными на плоскостях пленочными тензорезисторами, объединенными в мостовую цепь, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, уменьшения габаритов и унификации, в нем упругий элемент выполнен в виде таблетки с от верстием в центре, на двух первых параллельных плоских гранях которого сформировано по одному тензорезистору прямолинейной формы перпендикулярно продольной оси, а на двух других - по одному тензорезистору, выполненному в виде набора тензорезисторов, параллельных продольной оси и соединенных между собой перемычками, с образованием меандра.