Датчик давления

, 170219 5 0 О9/12 ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПС) ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССРфифееаЕНЕН.1)." ф; ц ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ гоС изм = -ч и+ ЛС,(71) Научно-исследовательский институт физических измерений(56) Авторское свидетельство СССРМ 1622788, кл. 0 01 1 9/12, 1989(57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к емкостным датчикам давления, и может бьт, использованодля измерения статического и динамического давлений жидких и газообразных сред,Цель изобретения - повышеии точности Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам давления с емкостными преобразоватепял;и.Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения нелинейности выходной характеристики и повыаеиие надежности за счет введения,псполнитель. ного измерительного канала,На фиг. 1 изображен датчик давления, общий вид; на фиг, 2 - сечение А-А иа фиг, 1,Датчик давления содержит корпус 1, мембрану 2 с утолщенным периферийным недеформируемым участком 3 и основанием 4, выполненными за одно целое, и пластину 5, грикреплеиную к участку 3, установленную с заданным зазором относительно мембраны, величина к этпрого устанавливается зэ счет уголков 6. На поверхиосги мелбрань 2 и пластины 5 вь полнены в зерка )ьио симметричном отображен ии в форме по и) колец электроды эталонного осиооиого 7 и дополнительно)п измерения и надежности. Цель достигается тем, что в датчике давления, содержащем герметичный корпус 1, мембрану 2 и преобразователь деформаций, последний выполнен в виде основных и дополнительных эталонных и измерительных конденсаторов, электроды которых имеют форму одинаковых симметричных относительно диаметра мембраны полуколец, при этом электроды основного и дополнительного эталонных конденсаторов размещены на периферийных частях мембраны 2, а электроды ос) овного и дополнительного измерительного конденсаторов выпол) ены каждый в виде двух электрически соединенных полуколец с переменными радиусэми 2 ип 8 коид-;и"ягоров, а также электроды из)леслл;ельисго основного 9 и дополнительного10 конденсаторов,Датчик давления работает следующим образсмГ 1 ои подаче измеряемого давления Р на мемб )ану 2 происходит ее прогиб и относительное перемещение электродов конденсаторов 9 и 10 на величину, в результате иэ;ечяется у.леньшэе-ся) расстояние между электродами основного 9 дополнительного 10 измерительных кэидеигатаргв, эа счет этого изменяются (увели чиваются) ем. кости измеритсльных коиднсаторос соот) ветс-воино на вепичинь Л С. и ЛС, и становятся равнымиоЪСн иач И /А Сп 5 ам - НВЧВЛЬНЫЕ ЗНВЧЕНИяемкостей основного и дополнительного измерите 51,ных (011 есатаров,С Иа и Г 5 С 5 а 1 - тЕКущИЕ ЗНаЧЕНИяем 5;.осей Основного и дополнигельного кондеьСатороо,Электроды основного измерительного.Онденс; т 1 ра сссгоящие каждый из двухпогуколецЭру:.Ными и Внутренн(1 ми радиусами г.5 п и 1( ь 1(ан каждое, одинаковыс .0 О(т р(; эпав л(Г 5 пл ниВльно(0 1 здме 1 и10, ь сГ .: с;011(т 1 э 1 Г), состоящими изПО " "иа и ЖР РВДИУСГдМИи 15 , ;, .гедсгеательно, при прогибемдм(51 сд.и -и 5 СиствиЯ ДавлГГ ил наизмери гол: 1;,. ндссаторах 1 как основн 01. та( и л (сп, и зль Ом), имеОщих Оди 1 ак 11 еьР .,.,(1,1 и э,Октродов (Сп иач=СИа ), б,г(л и од.Наковое изменениеемкосгей 1 Л ," А.". ). Значит, текущееЭнаЕНИЕ . МКОГГГ ОСНОВНОГО и ДОПОЛНИТЕЛ ЬНОГО И 1(РиЕ/1 ЬНЫХ КОНДЕНСВТОРОВимес одиа" Вую Величину при любых изценен 5 х де(1: "51 Рх(С 5 ам С 5 э; лакимо Э т гОбпа;О;1, Дост Г;(.;.Я СХОДИМОСТЬ МЕТРОЛОгиВдс .11., хпа,.тд 1 Нс(1 к ОсновнОГО и дополГе. идго " 1:(10 В;1 Г 1%та" -:5 ьалСда 5 1 . С 55 д С 1 амг:д Сиз1-а аг СэталГДЕ Сагао И Са, - ЗНВЧЕНИЯ ЕМКОСтЕй ОСОвного 7 и ДОГОлнсгелього 8 конденсатоРОВ,Ра 50 СВ Сгпаа И Сатаа ОбЕСПЕЧИВВРт.ся симметричностьо электродов, имеющихравные ради усь полуколец Тн и (а 51,С цельо увеличения точности измерьНИЯ За Счот У 1 ГНЬШСНИЯ НЕЛИНЕйНОСтИ ВЫходного сигнала электроды измерител ныхконденатпров тьО Нены в форме полуколец и удалены от центра мембрань 1, ксТорыйпри Возд йс(В(5 И г 5 авле 1 ия имеет наибольший радиус прогиба,Сг 1 едо Ватеьно, е предложеннол конструкции уменьшена нелинейность за счет исклюения кривизны поверхностиизмерлгельны; электродов, а значит, повышена ТГ 5 чОс 1 ( змерения, В преобразователе емко:,ти е 1 апрях(ение выходнойсигнал изменяетсл в основном канале грооапачпОрционально 0 РВВнпю --- (Рк), а е дОдас-аааследовас ь 1(п 1 пс гсрцслал 10 лзмеояеМОМУ ДЭОЛЕ 5 и;О,5 10 15 20 25 30 ,"55 40 45 50 55 Функцию греобразования емкост(огодатчика для сисгемы упр,1 вления можнопрецставить следу(Лцим образо(л:Со - . цорх -г-+Х,щ.1 гу 1О:т,е. Изменение давления Рх Греобразуется вмембране В относительну о Деформаци(о е,ко 1 орая вызывает снос(1 те(Ьнсс Перзмещение Х центральнол части мембраны, врезульта(е чеГО (змэне(ся РЬ 5(Ост,. иоС гсн( Вного и доп лниг(.дОГО измериТ;1 д 111 Х КОНДЕНГЯТОООВ, СГРДОВЕтеЛЬО ИЗме Вется напряждчпе 1 1; О выходногосигнала снсвОго и дополниельногп каналов,11 редлагаемьй дат;ик давления обладаРТ 00151 ЯШОН 1 ЫМа 10 Ч 1 О,ТЬО И НВДЕЖНСИ:ТьОза счет Введения депп ни гольного измерительного анапа и Оптлмальым со етаь Немтопологии электродс В измрител(лого иЭТ ОЛОГ НОГО КОНДЕНСАТ ОРОВ,Формула изобрете 1 ия,("(ВтИк давления, содержащий гермети иьй корпу(:, упругую мембрагу, установленную с зазорсм относительно мембраныпластину и емкостньй преобразоваель деформг 1(ий. ВьпсЛГ(днь Б Вид(д ОснОВнОГОэталоного и пснпенсчо измеритель огоконгенса Горов с з".ркэльО-с 1 гмдетри 1 ными электродами, г. ес 1(эгГ," еными соо-Ветственно на перифепийных и центральныхчагтях мембраны и пласгины, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с цепью оеьшенияОЧНОСТИ ЗЭ СЧРТ УМЕНЬ 1 Р 5 НЕ 1 ИНЕНб(ТИВыходной характери тики и г(5 В 1,шеи. надежности, емкс 1 стный преобразователь деформацил снабжен допол Ительнымэталонным и дополнигельным измерительнь;м ко;денсэтора(ли,; лекрод Которыхрасположень аалогично элект;сда основ:,ых :Онденсаторое, п 11 ичем алект родыэталоннь;х конденсаторое имеОт формуодинаковых полуколец. а электроды измеритегьных конденс.эторов имею 1 одинаковую форму, выполнены кжкдый из двухэлектрически соединенных гОпуколец разного радиуса и каждое полукольцо расположено симметрично . Гносительн( Диал етрамембоаны, причем полукольцо с бо Ьцимрадиусом ОснОВнО 0 зме 15 итГ( ОГО кОИденсатора и полуксльцо с ке шдм;,ддус 0 м д 0 и 0 л; и т Р л ь н 0 Г й 1 3 м .; 1.1 . л ьэ Г ОКСНДЕНСВТООа Ра 310 и,01 Ы НПДСд 1 СЬПОВИне центра(ьной асти м 1-. б.Внь а полуког.цо с меньыам ".иу о .,-,1;Ое ОгоИЗ(ЕркРЛЬНОГП КОНДЕ.С(дОиП П, С ПЬЦОС бо ьшим реДиусом,:;сП(1 ли:иго;онденса- ра - нэ 1, г:;1702198 Ыиг Г. огтавитель О, Полеехред М,Моргентал орректор Э. Лончакова Редакт еселовск Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Заказ 4535 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственноо комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5