Датчик давления

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ.К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет С 01 1. 9/04 1 Ъсударствкнный квинтет СССР но яелаи нзобретеннй н аткрытнВ(72) Авторы изобретения Московский авиационный технологический институтим, К.Э. ЦиолковскогоЪ 4(54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ 1Изобретение относится к технике измерения динамического давления с широким диапазоном перепада и может быть использовано в устройствах регистрации статического и динамичес-. кого давления общего назначения,Известны датчики давления, содержащие кремниевую мембрану и расположенный на ней тензослой, Такой датчик с помощью специального клея1 О устанавливается на диэлектрической основе и герметизируется 1 .Недостаток датчиков - низкая чувствительность измерения динамического давления из-за жесткости связи15 между мембраной и диэлектрической основой.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее мембрану,20 слой диэлектрика,и размеценный на нем тензочувствительный слой21.Недостатком устройства является недостаточно высокая чувствительность 2измерения при больших перепадах динамического давления, что связано с ограниченным изменением величины полного сопротивления тензослоя при резких перепадах давления.Цель изобретения - повышение чувствительности измерения динамического давления.Поставленная цель достигается тем, что в датчик давления, содержащий корпус с мембраной, на которой расположен тенэочувствительный слой с контактами, введены установленный на тенэочувствительном слое переключающий диэлектрик переменной толч 1 ины, расположенный на нем диэлектрик той же толщины и управляющие контакты, причем диэлектрики образуют пластину постоянной толщины, а между ними установлены управляющие контакты.На фиг. 1 изображен датчик, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.939983 Датчик содержит корпус 1 с мембраной 2, на которой расположен тензочувствительный слой 3 с контактомрегистрации и контактом 5 подводящего напряжения, На слое 3 установлен 5 переключающий диэлектрик 6 переменной толщины, Его острие направлено в сторону регистрирующего контактаСверху переключающего диэлектрика 6 расположен диэлектрик,7, выполнен ный из материала с близким по величине коэффициентом динамического расширения, В диэлектрике 7 могут быть выполнены отверстия 8, в которых установлены управляющие контакты 9, 15 Рабочее давление Р приложено нормально к поверхности мембраны,Датчик давления работает следующим образом.В зависимости от величины измеря емого давления и требуемой чувствительности используется больший или меньший участок тензочувствитель ного слоя между управляющими контактами 9. Величина чувствительности регулируется управляющим напряжением О через контакты 9. При увеличении входного напряжения ОВ линейно нара стает величина управляющего напряжения О. По мере роста напряжения О нарастает величина критического поля на контактах 9, достигая порогового значения Ео ) при котором происходит переключение диэлектрика 6. Так как самым тонким является участок35 у вершины диэлектрика 6, расположенный наиболее близко к контакту 1, то при напряжении О срабатывает первый контакт, происходит переключение диэлектрика 6 под этим, контактом в проводящее состояние.По мере дальнейшего увеличения управляющего напряжения О срабатывает второй контакт и в результате переключения воспринимающим элемен 45 том становится участок до второго контакта 9, а чувствительность дости- гаеФ следующего значения и т.д. Таким образом, увеличивая последовательно напряжение О, можно управлять величинои чувствительности.м50 Датчик давления, содержащийкорпус с мембраной, на которойрасположен тензочувствительный слойс контактами, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с цел 1 ю повышениячувствительности измерения динамического давления, в него введеныустановленный на тензочувствительном слое переключающий диэлектрикпеременной толщины, расположенныйна нем диэлектрик такой же толщины и управляющие контакты, причемдиэлектрики образуют пластину постоянной толщины, а между ними установлены управляющие контакты,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРН 29700, кл. С 01 В 9/01, 1969,2, Авторское свидетельство СССРпо заявке йф 2639977, кл. Н 01 С 17/00,1979, прототип). Величина напряжения управлениялинейно нарастает по мере увеличения толщины диэлектрика 6, т,е. определяется величиной его угла и типом переключающего диэлектрика. При снятии напряжения О диэлектрик скачком переходит в исходное высокоомное состояние и далее, весь цикл измерений можно повторять вновь (стрелками на фиг. 2 показаны линии направления тока после включения рабочих участков тензочувствительного слоя)Для устранения нелинейных искажений и повышения чувствительности измерения динамического давления на переключающий диэлектрик 6 наносят близкий по механическим характеристикам диэлектрик 7 так, цтобы по толщине и геометрическим параметрам диэлектрик 6 компенсировался встречным диэлектриком 7. В этом случае выполняются условия симметрии колебаний мембраны и не возникает нелинейных искажений, Отверстия 8 в диэлектрике 7 формируются для размещения управляющих контактов 9 на переключающем диэлектрике 6, Технологически конструкция датчика давления содержит один или несколько указанных элементов.Предлагаемая конструкция датчика позволяет значительно повысить пределы регулирования чувствительности датчиков динамического давления,Формула изобретения/ 2 Тираж 7 ПГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5лиал ПП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна дписное аз 55 ВНИИПИ по д 113035,ПСоставитель В, Казаков Голаковски Техред А, Ач Корректор А Дзятк о