Датчик давления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК БРЕТЕН ПИСА 2. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Московский институт тонкой химической технологии(56) Авторское свидетельство СССРВ 1374068, кл. 6 01 1 9/02, 1988.(57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам давления, и может быть использовано дляизмерения гидростатическото давления,давления грунта и в робототехнике. Цельюизобретения является повышение чувстви 501661597 А 1(5 Ц 5 6 01 1 9/02, 9/06 тельности, долговечности, упрощение конструкции и расширение эксплуатационных возможностей. Датчик давления содержит плоский тензочувствительный элемент 1 с электродами 2 и 3 на его поверхностях, Чувствительный элемент выполнен из полиэфирной смолы с присадками из частиц кремния, Имеется вариант выполнения электродов в виде полосок, размещенных параллельно на одной из сторон чувстви. тельного элемента и ортогональных полоскам на другой стороне чувствительного элемента. При приложении давления к электродам чувствительный элемент изменяет свое сопротивление. Выполнение электродов в виде полосок позволяет определить поле давлений, приложенных к датчику, 1 з.п, ф-лы, 2 ил, 1661597Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано приизмерении одноосного и гидростатическогодавления, в том числе давления грунта, вробототехнике, трубопроводах, прессах и 5других объектах.Цель изобретения - повышение чувствительности, увеличение долговечности иупрощение конструкции, а также расширение эксплуатационных возможностей за 10счет измерения поля давлений.На фиг.1 показан схематически датчикдавления с двумя электродами в видесплошных металлических слоев; на фиг,2 -то же, с несколькими электродами в виде 15полосок,Датчик давления содержит чувствительный элемент 1, выполненный из композитного материала, в котором в качествесвязующего использована полиэфирная 20смола, а в качестве наполнителя - порошоккремния с электросопротивлением 0,005 -10 Ом см с размером частиц 1 - 500 мкм приего содержании 20 - 60 об. , остальное полиэфирная смола. На обе стороны чувствительного элемента 1 нанесены электроды 2иЗ,Электроды 2 и 3 могут быть выполненыв виде сплошных металлических слоев, которые электрически соединены с регистрирующим узлом 4.Датчик обеспечивает измерение рас-пределения (поля) давлений при выполнении электродов 2 и 3, нанесенных на обеповерхности плоского чувствительного элемента 1 в виде полосок, электрически разделенных одна от другой, причем полосчатыеэлектроды 2 на одной поверхности элемента 2 параллельны один другому и ортогональны полосчатым электродам 3 на другой 40поверхности элемента 1, В местах скрещивания полосчатых электродов 2 и 3 образуются элементарные чувствительныеячейки,и при приложении к какой-либо изних давления уменьшается сопротивление 45в цепи данной пары скрещивающихся электродов. При опросе всех ячеек датчика спомощью соответствующего развертывающего узла 5, соединенного проводами сэлектродами 2 и 3, выход которого соединен с регистрирующим узлом 4, может бытьполучена информация о распределениидавления по площади датчика,При изготовлении датчика смесь жидкой смолы и порошка кремния помещают в 55 форму требуемой геометрии и необходимых размеров и проводят отверждение смолы. Два или несколько электродов в форме полосок наносят, например, напылением или с помощью электропроводного клея, на поверхность отвержденного композиционного материала после удаления с него механическим путем "жирового" диэлектрического слоя,Электросопротивление, образованное указанным образом, датчика давления, составляющее от нескольких десятков ом до сотен килоом в зависимости от параметров используемого порошка кремния изменяет- ся при приложении внешнего давления как одноосного, так и гидростатического, величиной от 1 10 Па до (25-50) 10 Па, электросопротивление при этом уменьшается по экспонен циал ьному закону.Чувствительность, выражаемая как коэффициент изменения электросопротивления при изменении давления, составляет при этом (0,1-2) 10 Па . Отсутствие внешних элементов, в том числе с острыми краями, увеличивает долговечность датчика и существенно устраняет ограничения по его размерам.Величина элементарной ячейки и соответственно точность измерения распределения давления при этом зависит от ширины электродов и расстояния между ними,Формула изобретения 1. Датчик давления, содержащий плоский тензорезистивный чувствительный элемент с электродами на его плоских поверхностях, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, долговечности и упрощения конструкции, в нем тензорезистивный чувствительный элемент выполнен из композиционного материала, в котором в качестве связующего использована полиэфирная смола, а в качестве наполнителя - порошок кремния.2. Датчик по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей эа счет измерения поля давлений, в нем электроды выполнены в виде полосок, размещенных непосредственно на обеих сторонах чувствительного элемента, причем полоски на одной поверхности тензорезистивного чувствительного элемента параллельны одна другой и ортогональны полоскам на другой поверхности.1661597 Составитель А. СоколовскийА. Козориз Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая Реда Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 2116 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5