Датчик давления смыслова

СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1446 А цэ 0 01 1.9/02 НИЯ ксперий электОВА нтрольноо к датчиГОСУДАРСТ 8 ЕН(ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМИ ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-исследовательский иментальный институт автомобильроники и электрооборудования(54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ СМЫСЛ(57) Изобретение относится к коизмерительной технике, а именн кам давления с резистивным элементом Целью изобретения является повышение точности и упрощение конструкции. Датчик содержит плоскую мембрану 3, которая в средней части прижата к резистивному эле менту 4, выполненному в виде выпуклой в сторону мембраны полоски, закрепленной на держателе 5, установленном на корпусе 1. Мембрана 3 и резистивный элемент 4 снабжены выводными клеммами. Под дей ствием измеряемого давления токопроводя щая мембрана 3 увеличивает пятно контакта с резистивным элементом 4, частично зако рачивая его и изменяя его омическое сопро тивление, 3 ил.Изобретение относится к измерительной технике, точнее к мембранным датчикам.для измерения постоянного или медленно изменяющегося давления с помощью электрического элемента, чувствительного к механическому давлению путем измерения изменений его омического сопротивления, а именно с помощью переменного резистора.Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения температурной погрешности от температурной деформации мембраны.На фиг,1 изображен датчик; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - вариант датчика для двухпроводного электроманометра,Корпус 1 датчика выполнен в виде полого болта с головкой 2. К его концу герметично закреплена металлическая мембрана 3, упирающаяся центральной частью в центральную часть резистивного элемента в виде непрерывной гладкой пленки 4 на жесткой диэлектрической перегородке 5 (с выпуклостью в сторону мембраны), выполняющей роль балки и закрепленной в корпусе 1, Таким образом, между мембраной 3 и пленкой 4 образован зазор 6, увеличивающийся от нуля. С концом пленки 4 соединен плюсовой металлический вывод 7, проходящий через отверстие 8 в перегородке 5 на ее противоположную сторону, где к нему присоединена клемма 9 датчика, закрепленная в изоляторе 10 крышки 11, Роль минусовой клеммы датчика выполняет корпус 1, как принято в однопроводных датчиках, Перегородка 5 прижата гайкой 12 с наружной резьбой к бурту корпуса 1. Под перегородкой 5 могут быть регулировочные кольца (не показано) для установки номинального сопротивления датчика(при отсутствии измеряемого давления), хотя это можно сделать и подгоночным сопротивлением в датчике или вне его,В двухпроводном датчике (фиг.3) на внутренней поверхнасги мембраны 3 выполнено диэлектрическое покрытие, служащее подложкой 13, на которой выполнен контактный элемент в виде металлической полоски 14, Пленка 4 имеет второй вывод 15, соециненный с минусовой клеммой 16.На фиг,1 показан наиболее простой в изготовлении вариант однако мембрана 3 может иметь жесткую среднюю часть, а перегородка 5 - гибкую и т,д., лишь бы из,.менялось пятно контакта на пленке 4 при изменении давления. Пленка 4 преимущественно напыленная, тогда она тонкая с плавным профилем в сечении, поэтому ни в ее краях, ни в мембране и полоске 14 при их прижатии к краям пленки 4 не возникает50 раной 3 и перегородкой 5, На основе описанных вариантов могут быть разработаны и другие варианты, не выходящие за пределы формулы изобретения, например на фиг.1 показан датчик абсолютного давления 55 (если в нем вакуум). Если в крышке 11 выполнить отверстие, получится датчик относительного давления, если к разным сторонам мембраны подвести различные давления (или поставить 2 мембраны 3 с перегородкой 5 между ними, или только две мембраны 5 102025303540 недопустимой концентрации напряжений. Пленка 4 может иметь различные формы (прямоугольника, сектора, спирали, овала,круга и т.д.), чтобы обеспечйть нужную мощность рассеяния и нужную зависимость сигнала от давления. Выводы 7 и 15, преимущественно напыленные, могут иметь различную форму от точки до замкнутого кольца вокруг круглой пленки 4, однако их толщина в месте соединения с пленкой 4 не должна превышать толщину пленки 4, только в этом случае абсолютная погрешность датчика не увеличится в области номинального давления, ибо при большей толщине вывода 7 (15) контактный элемент, например мембрана 3, коснется вывода 7 (15), некасаясь конца пленки 4, т.е, даст ступень на характеристике датчика, По этой же причине пленка 4 должна быть гладкой, ибо ступень на ее поверхности даст ступень нахарактеристике датчика. По подобной причине пленка 4 должна быть непрерывной, чтобы движущийся край пятна контакта непрерывно контактировал с пленкой 4, иначе появятся ступеньки на характеристике и даже искрение между пленкой 4 и контактнымэлементом. Это относится и к непрерывности и гладкости контактного элемента, Полоска 14 должна быть длиннее пленки 4 .преимущественно шире, чтобы полностью перекрывать ширину пленки 4, что снижает погрешность датчика, Полоска 14 может быть соединена с корпусом 1 или клеммой16 вместо вывода 15 от пленки 4. Датчик может иметь несколько пленок 4 и полосок14, они могут быть соединены различным образом, например в виде моста, Характеристика датчика зависит от упругих свойств резисторного и контактного элементов, сочетания их профилей, т.е. от профиля зазора6; форм пленки 4 и контактного элемента, Мембрана 3 может быть выполнена заодно с корпусом 1 для устранения гистерезиса,вызываемого трением в месте крепления мембраны. Возможен вариант, имеющийнулевое сопротивление при нулевом давлении, для этого контактный элемент без давления должен закорачивать всю пленку 4, а давление должно подаваться между мемб1571446 Составитель А.СоколовскийРедактор А,Долинич Техред М. Моргентал Корректор Л.Пата Тираж 467 рстаенного комитет 113035, Москва, Ж каз 1506ВНИИПИ Гос Подписноепо изобретениям и открытия, Раушская наб., 4/5 и ГКНТ СССР водственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 3, на одной из которых резистивный элемент), то получится датчик разности давлений.Датчик работает следующим образом.Исходное положение(фиг.1 и 2). Наружное давление равно нулю, мембрана 3 упирается в центральную часть пленки 4 благодаря своей упругости, датчик имеет номинальное сопротивление. Ток подводится к клемме 9 и через вывод 7, мембраны 3 и корпус 1 уходит на "массу", При появлении давления мембрана 3 прогибается, поэтому в центре образуется пятно контакта, которое расширяется под давлением к периферии, и мембрана 3 закорачивает все большую часть пленки 4 вплоть до вывода 7, сопротивление датчика уменьшается до нуля, сигнал растет до номинала.5 Формула и зоб ре те н ия Датчик давления, содержащий корпус,мембрану и закрепленный внутри корпуса реэисторный элемент в виде жесткой балки, 10 причем центры мембраны и балки контактируют между собой, о т л и ч а ю.щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, мембрана выполнена плоской, а балка выполнена с выпуклостью в сторону мембраны,