Датчик давления Советский патент 1987 года по МПК G01L9/08 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, для измерения давлений.

Целью изобретения является повышение точности измерений давления.

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого датчика давления; на фиг. 2 - одна из мембран; на фиг. 3 - схема включения датчика в автогенератор.

Устройство (фиг. 1) содержит кварцевый резонатор 1, мембраны 2 и 3, расположенные по обе стороны от резонатора, электроды 4-7. Причем электроды 4, 5 имеют форму круга, а электроды 6, 7 - форму кольца (фиг. 2). Плоскости резонатора 1 и мембран 2, 3 параллельны. Следует отметить, что мембраны 2 и 3 вынолнены из легированного кремния, посредством которого осуществляется электрическая связь соответственно между электродами 4, 6 и 5, 7 а резонатор 1 представляет собой обратную мезаструктуру.

Датчик давления подключен своими электродами 6 и 7 в схему автогенератора (фиг. 3).

Датчик давления работает следующим образом.

При номинальном давлении Р центры мембран 2, 3 находятся на определенном расстоянии Хо от плоскости утоненной части резонатора 1. При этом емкость зазора, в котором возбуждается резонатор 1, равна CQ. Автогенератор (фиг. 3) вырабатывает сигнал с частотой fg, соответствующей резонансной частоте датчика при давлении РО . Регистрируя значение величины

этой частоты, можно судить о величине давления РО .

При отклонении давления от номинального значения Рр на величину ДР расстояние между центрами мембран 2, 3 и плоскостью утоненной части резонатора 1 изменяется на величину Дх,. При этом емкость зазора, в котором возбуждается резонатор 1, изменяется на величину Л Со, что, в свою очередь, приводит к перестройке резонатора 1 на новую резонансную частоту f,+Afo- Последнее обстоятельство ведет к изменению частоты автогенератора. Измеряя значение /ifo, можно судить о величине ДР.

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий кварцевый резонатор и две расположенные параллельно мембраны, отличающийся тем, что,

с целью повышения точности измерений, в нем резонатор выполнен в виде обратной мезаструктуры с утоненным центральным и утолщенным периферийным участками, а мембраны имеют форму колпачка с утолщенной периферийной частью, установлены по обе стороны утоненного участка резонатора и скреплены своей плоской поверхностью с его периферийным участком, при этот мембраны выполнены из легированного кремния и каждая мембрана снабжена двумя электродами, один из которых имеет форму круга и нанесен на поверхность мембраны, обращенную к утоненной центральной части резонатора, а другой имеет форму кольца и нанесен на внешнюю торцовую поверхность утолщенной периферийной части мембраны.

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерений. Резонатор 1 выполнен в виде обратной мезаструктуры с утоненным центральным и утолщенным периферийным участками. По обе стороны утоненного участка резонатора 1 размещены мембраны 2 и 3 в форме колпачков, скрепленных плоской поверхностью с его периферийным участком. Электроды 4 и 5 мембран 2, 3 имеют форму круга, а электроды 6, 7 на внешней поверхности мембран выполнены в виде кольца. Отклонение давления от номинального вызывает изменение расстояния между центрами мембран 2, 3 и плоскостью утоненной части резонатора 1, приводящее к перестройке резонатора на новую частоту. 3 ил. 00 to со оо 00 Фиг.1

сриг.2

llamt uK

АВтогенерашор

Составитель О. Сверчков

Техред И. ВересКорректор А. Обручар

Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, , Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Вь//од

fPU2.3