Многоточечный датчик давления Советский патент 1993 года по МПК G01L7/08 

Лсг Гт. темпе отиоситсй иэмеригель- , )/. le/Hi е i: может быть испсчьзовано для . .A-i е ;. ; ci;rtti4euKorc и динамического давлан.1я при аэродинамических испытаниях ариациоиной техники.

Цепь изобретения - повышение точности ;змереиия давления.

На фиг. 1 а-г изображены элементы конструкции тонкопленочного группового многоточечного датчика давления: на фиг.2 показана конструкция этого датчика в сборе,

Датчик имеет тонкопленочную основу 1, верхние и нижние обкладки 2, 3 чувстви- тольного элемента, выводы 4, 5, перемычки 6. которые соединяют обкладки между собой и юоез которые на еыооды 4 подается напряжение питания датчиков, защитные зкилны 7, 8. 9, изоляционный слой 10 из полиимидной пленки, выводы защитной цепи с жроиироианными проиодами 11 и слой 12 кпея между пленками. В конструкции датчика ocvpbie углы закругле 1ы.

На пероую пленку методом термического испаренил в оакууми последовательно через маски (для каждой стороны пленки) наносятся иикепеоые или ь едные экраны 7, и: 1 . рхн .з I ни:«и1;,г обкоадки 2, 3, экран 9 дзтшк ) м; регьей пленке выполрэн сплоши:;, Cr oe i

,.;.-о.,,ит(-. 1ьио вьедг; . нь й экран О по- . паразитные сп.-зи между : } т .. КОМИ 3 соссдн1/1х чувствительных эле- ь счтог } 1ежду обклг;дками v. землей I i .,и ;.ит защиту от оиешних электро- мй : тиыл г;омех С целью уменьшеи 1я вли- ,ип 1 ме чииу помех расстояние h между :) ;)оиэм11 V, 8 мупспжте.пьным элементом .здк. .,,,| /., ,3). а также между экранами 7, d , оызодами 4. 5 выбирается минималь- t4L.M ИСХОД из технологических оозможно- стей процесса металлизации пленка-.. Рг.змэры обкладок (а-Ь) чувствительного .элрменто, р : СС ояиие между ними С и длина выоодоч d. :.ыбираются исходя из размеров мсследуе; ого объекта с учетом конкретных условии прО1) эксперимента. Закруг- - елие острых углов f в конструкции датчика улуч чло; условия обтекания потоком газа t:O премп аэродинамических испытаний.

Тип токоиреподпщего клея выбирается 1cxoд ; и аыбранного типа металла для ме- гал lизaци i пленки и марки соединительных проводов, например, КН-5(при применении никеля)

0

5

5

5 г

5 0

55

0

5

0

Для ликвидации инерционности и повышения стабильности чувствительности датчика первая пленка (см. фиг.1,а) до сборки датчика подвергается термической обработке.

Принцип работы датчика.

Датчик давления представляет собой преобразователи емкостного типа. Их электрическая емкость изменяется в зависимости от измеряемого давления. При изменении давления на ДР толщина чувствительного элемента под обкладками 2, 3 изменяется на величину Д1, соответственно электрическая емкость С изменяется пропорционально давлению на величину ЛС, При этом выходное напряжение, снимаемое с датчика, Ди пропорционально напряжению и питания и соотношению АС/С.

В процессе экспериментов обнаружено, что предварительный температурный нагрев пленки положительно сказывается на стабильности показаний датчика. Так, до сборки датчика полиимидная пленка подвергается температурному воздействию (300...400°С) в термостате. Время выдержки пленки в термостате 0,085...10 мин. Такая термическая обработка позволяет практически исключить инерционность датчика и по- оысигь стабильность чувствительности. В результате такой термообработки снимается внутреннее напряжение пленки, что приводит к более равномерной характеристике (диэлектрической проницаемости, тангенсу угла диэлектрической гютери) пленки и датчика в целом.

Для наклейки элементов конструкции Датчиков между собой и на поверхности объекта использован клей марки циакрин ЭО- 220352.

Применение этих датчиков позволяет совместить эксперименты по определению /;а 5лений. воздействующих на исследуе- 1.ую модель(объект) с весовыми

экспериментами. Это позволяет повысить технико-экокс -чическую эффективность аэродинамических испытаний.

(56) Foldvarl T.L., Lion K.S., Capacltove eransdacers. Instrum and Control Syst, 1964, 37, isfe 11, p.77-95.

M.Portar et M.Chaianier LES Cap teurs pelliculalred de pression et Leurs Applications A.Recherche Aerospatiale. Annec. 1984 n.3 (mai-juin). p,177 186.

Формула изобретения МНОГОТОЧЕЧНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий соединенные между собой три слоя полиимидмой пленки, первый из которых с обеих сторон снабжен напыленными металлизированными обкладками с выводами, металлические экраны, один из которых расположен на наружной стороне первого слоя пленки, а другой - на

С h

третьем слое, и изолирующий слой, расположенный между nepBb)N. слоем и экре1ном третьего слоя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения давления, на внутреннюю сторону пленки первого слоя вокруг обкладок и выводов нанесен дополнительный экран, причем первый слой выполнен из термообработан- ной полиимидной пленки,

icjtoa

C/IOU

11

r : r#rv«4T« ..

,

Редактор Л.Волкова

Фа.г

Составитель Н.Богданова Техред М.Моргентал Корректор Л.Пилипенко

Заказ 3466

ТиражПодписное

НПО Поиск Роспатента 113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производстренно-издательский комбинат Погент, г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

1Z

12 12

r///f/////ff f/f

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения давления Датчик содержит соединенные между собой три слоя полиимидной ппенкн На внутреннюю сторону готенки первого слоя вокруг обкладок 3 и выводов 4 нанесен методом тергиического испарения в вакууме дополнительный экран 8, снижающий паразитные связи между обкладками 3 и защищающий от внешних электромагнитных помех При действии измеряемого давления изменяется электрическая емкоаь чувствительного элемента датчика Предварительная термическая обработка первого слоя способа вует снятию внутреннего напряжения пленив и позволяет практически иооио- чить инерционность датчика 2 ил. fCMU VO сл Риг.1У с ы че ы ы