Датчик давления

СОЮЗ СОВЕТСКИХсоциАлистическихРЕСПУБЛИК 1561 А 01 Т. 23/1 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СТВУ ДД) измере- мичесния яв- ения ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ00 изОБРетениям и ОТКРытиямпРи Гннт сссР К АВТОРСКОМУ СВИ(71) Львовский политехнический институт им,Ленинского комсомола(56) Заганяч Ю.И. и др. Полупроводниковый датчик для измерения малых давлений с универсальным тензомодулем.Приборы и системы управления, 1984,В 3, с.31.(57) Изобретение относится к оконтрольно-измерительной техникчастности к датчикам давленияи может быть использовано дляния низкого статического и динкого давлений. Целью изобретеляется повышение точности изме низкого динамического давления, ДДсостоит иэ цилиндрического корпуса 1с мембраной 2 контактного узла 6, токовыводов 5, штока 3, который жесткосоединен с мембраной 2 и упругочувствительным элементом (УЧЗ) 4, представляющего собой консольную балку,образованную параллельными в вертикальной плоскости двумя полупроводниковыми нитевидными тензореэисторами7 и 8, между которыми находится слойстекла 9, К корпусу 1 прикреплена.определенного радиуса К мембрана 2,к которой жестко и эксцентрично присоединен шток 3 определенной длины1 . Измеряемое давление, воздействуя на мембрану 2, передается на УЧЭ4, вызывая деформацию тензорезисторов 7,8, которые включены в измерительный мост, ДД.предназначен для измерения динамического и статическогодавлений в диапазоне 0 - 4 ИПа. 2 ил.ЗО 41 3 4 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения динамического или статического давления.Цель изобретения - повышение точности измерения низкого динамического давления.На фиг.1 представлена принципиальная конструкция датчика; на фиг.2 - схема деформации его упругой системы с действующими нри этом усилиями.Тензометрический датчик низкого динамического давления состоит из цилиндрического корпуса 1 с мембраной 2, штока 3, упругочувствительного ,элемента (УЧЭ) 4, токовыводов 5 и контактного узла 6, УЧЭ 4 представляет собой консольную балку, образованную двумя параллельными в вертикальной 2 О плоскости нитевидными полупроводниковыми гензорезисторами 7 и 8, между которыми находится слой стекла 9. К цилиндрическому корпусу 1 жестко прикреплена мембрана 2, к которой 25 жестко и эксцентрично относительно ее центра прикреплен шток 3. При этом величина эксцентриситета где К - радиус мембраны 2, выбранныйиз условия35 1 - длина УЧЭ 4,4 О длина 1 штока 3 удовлетворяет услоЩтвию УЧЭ 4 параллелен плоскости мембраны 2 и направлен вдоль ее радиуса. Одним концом УЧЭ 4 закреплен в корпусе, 1, другим жестко соединен со штоком 3.Круглая мембрана 2, которая жестко защемлена по контуру, изготовлена из материала с высокими упругими свойствами, например сплава 44 НХТЮ, УЧЭ 4 представляет собой консольную балку, образованную двумя параллельными в вертикальной плоскости нитевидными полупроводниковыми тензореэисторами 7 и 8, например типа "Йремнистор", между которыми находится слой стекла 9, например СП 52-1, Тензорезнсторы 7 и 8 имеют впаянные платиновые токовыводы 5. В корпус 1 вмонтирован контактный узел 6. При изме" ненни давления прогиб мембраны 2 через шток 3 передается на тензорезис,торы 7 и 8, которые претерпевают деформации растяжения - сжатия и изменяют свое сопротивление, Тензорезисторы 7 и 8 включены в мостовую измерительную схему. По величине разбаланса моста судят о давлении,Опытный образец датчика был испытан и покал следующие характеристики: при 10-кратной тарировке коэффициент нелинейности характеристики составил0,087., коэффициент невоспроизводимос" ти 01%; гистерезис 0,05%,.чувствительность 300 мВ/МПа.Преимуществом предлагаемого устройства является повышение точности измерения низкого динамического давления, достигнутое за счет эксцентричного крепления штока 3 определенной длины к мембране 2 с определенным радиусом, а также за счет обра зования конструкции УЧЭ 4 самими тензорезисторами 7 и 8 и слоем стекла 9 между ними. Формула изобретения Датчик давления, содержащий цилиндрический корпус с мембраной, которая посредством штока жестко соединена с упругочувствительным элементом в виде консольной балки, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения в области низкого динамического давления, в нем упругочувствительный элемент выполнен в виде двух параллельно расположенных полупроводниковых нитевидных тензорезисторов, соединенных между собой слоем стекла, а шток прикреплен к мембране эксцентрично на расстоянии е от центра мембраны, определяемом из соотношения где К - радиус мембраны,при этом радиус К мембраны, длина штока 1 идлина тенэорезистора 1 связаны следующими соотношениями:,г Составитель Н,Матрохиактор Л.Пчолинская Техред Л. Сердокова Корректор С,шекмар Тираж 466 писное оизводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгор Гагарина,41К(б аказ 974НИИПИ Госуда енного комитета по изоб 13035, Москва, Ж, Ра иям н отк я наб., д ям при ГКНТ ССС5