Датчик давления

, б 011 9/10 1) М, аяв осударствеккык комитет оеета Мииистров СССР етень44(71) Заявитель 4) ДАТ ВЛЕНИЯ зисторам, последовательно соединенным с обмотками источника питания и конденсатора. ми емкостного преобразователя.На чертеже показана схема предлагаемого датчика,Датчик состоит из сильфона 1, упругого подвеса 2, дифференциального емкостного преобразователя перемещения, содержащего подвижную пластину 3 и две неподвижные пластины 4 и 5, образующие конденсаторы 6 и 7, постоянного магнита 8, катушки 9, закрепляемой на подвижной пластине 3.Электрическая схема датчика содержит источник 10 питания высокой частоты, на выходе которого включен трансформатор 11 с двумя выходными обмотками, включенными последовательно с конденсаторами 6 и 7 и сопротивлениями 12 и 13; два выпрямителя 14 и 15, предназначенные для выпрямления напряжения; сопротивления 16, 17 и емкости 18, 19 для фильтрации выпрямленных напряжений; дифференциальный усилитель 20 для получения разности выпрямленных напряжений и их усиления; инвертирующий усилитель 21, предназначенный для получения напряжения с полярностью, противоположной выходному напряжению дифференциального усилителя; две последовательно включенные цепочки из сопротивлений 22, 23 и емкости 24, 25 для осуществления обратной связи по переменно 25 Изобретение относится к области приборостроения, в частности к датчикам давления.Для преобразования давления в электрический сигнал постоянного тока применяют датчики давления, принцип действия которых основан на уравновешивании силы, развиваемой сильфоном, силой, развиваемой магнитной пружиной. Известные датчики давления, содержащие упругий чувствительный элемент в виде сильфона, магнитную пружину, состоящую из постоянного магнита и катушки, емкостный преобразователь перемещения и дифференциальный усилитель напряжения переменного тока, не обеспечивают высокой чувствительности и точности.Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерения давления,Поставленная цель достигается тем, что датчик снабжен двумя выпрямителями, инвертирующим усилителем, соединенным последовательно с дифференциальным усилителем, и двумя РС-цепочками, причем один конец одной РС-цепочки соединен одновременно с входом инвертирующего усилителя и концом катушки, один конец другой РС-цепочки соединен одновременно с выходом инвертирующего усилителя и другим концом катушки, а вторые концы РС-цепочек связаны с входами дифференциального усилителя, которые через выпрямители подключены к ре,11 493675му току; сопротивления 26, 27, 28, 29 - масштабные сопротивления, служащие для настройки коэффициента усиления дифференциального усилителя.Датчик давления работает следующим образом.При измеряемом давлении, равном нулю, напряжения на входах дифференциального усилителя одинаковы и, следовательно, выходное напряжение усилителя равно нулю, и ток через катушку не протекает.При подаче в датчик давления Р сильфон 1 перемещается, и подвижная пластина 3 конденсаторов 6 и 7 поворачивается вокруг точки О упругого подвеса 2, При перемещении подвижной пластины конденсаторов изменяются величины емкостей 6 и 7 и соответственно изменяются напряжения на входах усилителя. На выходе усилителей 20 и 21 появятся напряжения, равные разности напряжений на входах дифференциального усилителя Ун,= У - У, но с противоположными полярностями. В результате к катушке 9 приложено напряжение, равное У и по ней течет ток, который создает силу, поворачивающую пластину 3 в первоначальное положение, Чем больше измеряемое давление, тем больше сила тока протекает через катушку. Величина тока, пропорциональная давлению, может измеряться по величине напряжения на катушке или по падению напряжения на сопротивлении, включаемом последовательно с катушкой.В предлагаемом датчике в системе возникают автоколебания, проявляющиеся в том, что подвижная пластина 3 начинает непрерывно перемещаться (колебаться), При этом на входе и выходе усилителей напряжение изменяется с частотой автоколебаний, Это напряжение через РС-цепочки, состоящие из элементов 22, 24 и 23, 25, в противофазе подается на оба входа дифференциального усилителя, в результате чего переменные составляющие напряжения на входах усилителя 20становятся рЯВными нулО, и ЯВТОколебани 51устраняются.Цепь обратной связи из последовательно5 соединенных ЛС-цепочек не вызывает уменьшения коэффициента усиления усилителей попостоянному току,Таким образом, введение в схему выпрямителей, включаемых на входах дифферен 10 циального усилителя, инвертирующего усилителя и последовательных цепочек РС позволяет провести усиление сигналов, поступающих с емкостного преобразователя, на постоянном токе, охватив отрицательной обратной15 связью по переменному току, оба тракта усиления дифференциального усилителя. Приэтом обеспечивается устранение автоколебаний при большой величине жесткости электрической пружины,20Предмет изобретенияДатчик давления, содержащий сильфон,магнит, катушку, дифференциальный емкост ной преобразователь, источник питания высокой частоты и дифференциальный усилитель, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения давления, он снабжен двумя выпрямите лями, инвертирующим усилителем, соединенным последовательно с дифференциальным усилителем, и двумя РС-цепочками, причем один конец одной РС-цепочки соединен одновременно с входом инвертирующего усилителя 35 и одним концом катушки, один конец другойЛС-цепочки соединен одновременно с выходом инвертирующего усилителя и другим концом катушки, а вторые концы ЛС-цепочки связаны с входами дифференциального уси лителя, которые через выпрямители подключены к резисторам, последовательно соединенным с обмотками источника питания и конденсаторами емкостного преобразователя.493675 оставитель О. Сафоно Камышникова едактор Н. Батури ПодписиССР Изд.2015 Тираж 902 Государственного комитета Совета Министро по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5