Датчик давления

(19)5 601 1 9 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТОРСКОМУ С ТЕЛ ЬСТВ ве преобразовател метрического чувст датчиков Холла и по ность и чувствительн содержит мембрану шток 4 с постоянным ным одним из своих вателю Холла 11, неподвижной плате 9 раллельно оси штока раэователя Холла ра концентратора магни янный магнит 8 расп отверстии штока и ным винтом 7. 2 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производствомИнститута физики твердого тела и полупроводников АН БССР(57) Изобретение относится к технике измерения давлений с использованием в качестя перемещения моновительного элемента эволяет повысить точость. Датчик давления 2 и подпружиненный магнитом 8, обращен- полюсов к преобраэоустановленному на . На этой же плате папо обе стороны преобзмещены два плоских тного потока, а постооложен в поперечном снабжен регулировочИзобретение относится к технике измерения давлений датчиками с упругимчувствительным элементом и магниточувствительными преобразователями перемещения в виде элементов Холла. 5Целью изобретения является повышение точности и чувствительности.На фиг, 1 изображен датчик давления,разрез; на фиг. 2 - магниточувствительныйпреобразователь с элементом Холла и его 10характеристика,В корпусе 1 датчика установлена приемная мембрана 2, отделяющая входной штуцер 3 от внутренней полости прибора. Намембрану 2 опирается шток 4 из немагнитного материала, другой конец которого закреплен в пластинчатой пружине 5.Оправка 6 служит для направления движения штока 4,Шток 4 имеет поперечное отверстие, в 20котором расположен регулировочный винт7, несущий на своем конце постоянный магнит 8. В держателе 9, связанном с оправкой6, установлена плата 10, на которой расположены преобразователь Холла 11 и плоские концентраторы 12 магнитного потока(фиг, 2), На этой же плате располагаютсядифференциальный усилитель с переключательной схемой и многослойными сопротивлениями, Выводы с платы 10 подведены к 30штепсельному разъему 13, расположенномуна кожухе датчика,Датчик давления работает следующимобразом.Под действием давления деформируется мембрана 2 и перемещает подпружиненный шток 4 и постоянный магнит 8относительно преобразователя Холла 11,Происходит перераспределение магнитныхпотоков Ф 1 и % (фиг. 2), при этом силовые 40линии магнитных потоков замыкаются через большие основания плоских концентраторов 12 и фокусируются в узкий луч напреобразователь Холла 11 через малые основания концентраторов. Таким образом, 45результирующий магнигный поток и, следовательно, величина выходного электрического сигнала равна разности магнитныхпотоков Ф 1 и 4 Ъ, что и показывает характеристика датчика. 50Регулировка крутизны выходного сигнала достигается путем изменения величинызазора между постоянным магнитом 8 ипреобразователем Холла 11, Это осуществляется путем вращения винта 7 регулятора 55 зазора в резьбовом отверстии штока 4, Эта операция не приводит к смещению нулевой точки выходного сигнала.В данной, магнитной системе зазор между концентраторами очень мал, что уменьшает магнигное сопротивление цепи и увеличивает полезный сигнал, следовательно, и чувствительность датчика. Концентрация силовых линий магнитного поля в узкий луч также значительно повышает его чувствительность. При этом достигается и высокая однородность магнитного поля в зазоре, так как фактически потоки рассеивания имеют более, чем на порядок меньшую величину, чем результирующий магнитный поток.Для исключения краевых эффектов размер малого основания, толщины концентраторов и зазор между ними выбирается не менее 5 размеров чувствительной зоны элемента Холла. Размер большого основания трапеция нецелесообразно делать более 2,5 - 3 толщин постоянного магнита, так как при больших размерах уже регистрируются поля рассеивания магнитного потока. Данная магнитная система позволила в 3 - 4 раза улучшить линейность преобразования перемещения постоянного магнита (штока), т.е, значительно улучшить точность измерения давления.Формула изобретения1, Датчик давления, содержащий корпус с мембраной, шток из немагнитного материала, закрепленный одним концом на мембране, а другим - на пластинчатой пружине, постоянный магнит, связанный со штоком, и закрепленную в корпусе плату, на которой размещен преобразователь Холла, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, в нем на плате дополнительно размещены введенные в датчик два плоских концентратора магнитного потока трапециедальной формы, расположенные параллельно оси штока, при этом преобразователь Холла расположен в зазоре между узкими концами концентраторов, а постоянный магнит обращен к преобразователю Холла одним из своих полюсов.2. Датчик по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем постоянный магнит расположен в поперечном отверстии, выполненном в штоке, и снабжен регулировочным винтом,1675704Составитель И. Невский Редактор М. Бланар Техред М.Моргентал Корректор А. Осауленко Заказ 2994 Тираж 344 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101