Индуктивный дифференциальный датчик давления

2 Ш 25 Союз Советских Социалистических Республикф- - " =Всесоюв".; ятент "о-т;л;,. ::неябиблиотеа О,. Зависимое от акт. свидетельстваЗаявлено 14 Х 11.1966 ( 1091621/26-10) Кл, 42 К, 12/01 МПК О 01 г риоритет Коееитвт по делам изооретений и открытий при Совете Министров СССРУДК 531,787.7.082.74 .083,8 (088.8) Опубликовано 811,1968, Бюллет ата опубликования описания 16.17.1968 Авторизобретения. В,дур я,вигель ИНДУКТИВНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ДАТЧ ВЛЕНИЯ 15 с присоединением заявки1Известные диффсренциальные датчики давления, содержащие мембрану, магнитопровод с обмотками и регулировочные втулками, не обеспечивают большой выходной мощности при высокой чувствительности,Предлагаемый,датчик отличаепся от извесь ных том, что в нем установлены два кольце- образных, постоянных магнита, размещевных по обе стороны мембраны, что,повышает чувствительность и выходную мощность.На фиг, 1 схематично изображен предлагаемый датчик; на фиг. 2 - показан принцип работы датчика.Магнитопроводы 1 выполняют из матернала с высокой магнитной проницаемостью, а кольцеобразные магниты 2 - из материала с высокой остаточной индукцией. Обмотки 3 датчика соединяются согласно и содержат возможно большее количество витков тонкого провода. Пермаллоевая мембрана 4 зажимаегся феррс)магнитными,прокладками 5 между кольцеобразными пастоянными магнитами. На наружной поверхности регулировочных;втулок 6, выполненных из того же материала, что и магнитопровод, сделана резьба для изменения,зазора между ниыи и мембраной путем подэинчивания их ,при регулировке чувствительности датчика, Скрепляющая обойма 7 изготовлена из неферромагнигного материала,с целью ликвидации искажения магнитных потоков датчика.Чтобы удобно было монтировать датчик в электрическую схему, концы обмоток выводят наружу и к ним припаивают относительно толстые выводные провода 3. Отверстия 9 служат для подвода измеряемого давления. Датчик включается в мостовую электрическую схему и питается током тональной частоты,Если давление Р подаваемое в левую полость датчика, равно давлению Рподаваемому в:правую полость, то при абсолютной идентичности правой и левой половин датчиков мембрана находиться в равновесии, так как силы, обусловленные магнитными потоками, проходящими через мембрану, взаимно урав. повешиваются.Рассмотрим, случай, когда Р, Р,. Под действием разности давлений ХР = Рз - Рмеморана прогнется вправо. При этом произойдет перераспределение магнитных потоков: магнитный поток Ф, будет больше потока Ф Разность магнитных потоков Ф; - Ф, обозначим через ЛФ, Краевая же область мембраны почти не прогибается. Поэтому в перовом приближении можно считать, что изменения потоков Ф, и Ф 2 не происходит и разность эд.с. самоиндукций Л 1 ь в правой и левой обмоткахпри данном ЛР может быть представлена какфункция Лф1 с --- К 1где К, - 1 коэффициент пропорциональности;( - скорость изменения разности магинитных потоков. Но разность потоков Лф, иод действием которой находится мембрана, изменяемся с частотой тока питания. Следовательно, мюмбрана придет в колебательное движейие. Причем частота колебаний будет равна частоте изменения ЛФ вследствие взаимодействия разности магнитных потоков с магнитными потокаъги постоянных,матнитов,В результате таких колебаний 1 площади, охваченные магнитными потоками постоянных ма(гнитов, изменяюгся, так как мембрана является границей этих площадей. В правой и левой обмотках инду 1 цируются эд.с. Как показывает анализ, эпи э.д,с.,совпадают по фазе. Но величина э.д.с., индуцируемой:в правой обмотке, будет больше, чем в левой, так как вследствие, прогиба мембраны под действием ЛР магнитный поток правого постоянного магнита становитая больше, чем левого, в то время как индуцируемые эд,с. являются функциями этих магнитных потоков. Разность индуцируемых э,д.с. Л 1. может быть представлена как при дан 1 нои ЛРЬ 1 ц = - Кгде К, - коэффициент пропорцианальнасти, зааисящий от количеспва витков обмоток стреобразователя, остаточной магнитной индукции постоянных магнитов, материала магнитопровсдов и мембраны, начальной величины зазора между мембраной и торцовыми поверхностями магнитопровэдов, папряжения источника питания. С увеличением числа витков он у 1 величиваевся;Ыз- скорость изменения площади, охвалченной магнитными,потоками,постоянных маг нитов, прои колебаниях мембраны лод действием Лф опносительно деформированного состояния.Как индуктивная ЛЕ, так и индукционнаяЛЕэ.д.с. разбаланса являюгся функциями 1 о прогиба, а именно; при увеличении прогибаобе они увеличиваются, так как амплитуда потока Лф, являющегося причиной возникновения ЛЕ и причиной возникновения колебаний, вызывающих появление индуиционной 15 э,д.с. разбаланса ЛЕи также увеличнваекя.Здесь ЛЕг. и ЛЕ - действующие,значения э.д.с. разбаланса.Резульпирующая э.д,с. разбаланса иожетбытыпредставлена так20Лг=лг, +-Лг.Благодаря гому, что обе э.д,с. раэбалансаскладываются между собой, чувспвительность датчика является высокой.Вследствие того что кроме мембраны нет других инерционных элементов, частота измеряемых процессов может быть довольно высокой.Она определяется частотой источника питачо ниякоторая в овою очередь определяетсясобепвенной частотой колебаний. меибраны,1 акой датчик может применяться при производстве аэрсдинамических исследований.Предмет изобретенияИндуктивный дифференциальный, датчикдавления, содержащий мембрану, магнитопровод с обмогками и:регулировочные;втулки, 40 отличающийся тем, что, с целью повышениячувствительности и зыхюдной мощностив нем установлены два,кольцеобразных постоявных магнита, размещенных по обе стороны мембраны.211125 Не кгоры: Н, И. Бьи Е. Н. Г Редактор В ко каз 678/7 Тираж 530НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете МиМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 Типография, пр. Сапуно Составитель Г.лкова Текред А, А. Каь одписно ов ССС