Датчик давления Увакина Советский патент 1988 года по МПК G01L9/04 G01L19/04 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к мало- гАбаритным быстродействуюцо1М датчикам для измерения давлений.

Цель изобретения - повьшение точН0СТИ.

На фиг.1 изображен датчик давления, общий вид,разрез; на фиг.2 - стечение А-А на фиг.1; на фиг.З - раз- в|ертка внешней поверхности упругого фльцевого элемента с двумя тензрре- з)исторами.

Датчик давления содержит выполнен- фю заодно целое с корпусом 1 мембра«jy 2. Между крьшкой 3 корпуса и мемб- 1 |аной 2 установлен упругий кольцевой элемент 4 с упорами 5 и 6, покры- . с наружной поверхности слоем 7 Диэлектрика, на который напылением 1 анесены тензорезисторы В с попереч- фззми шинами, выполненными в виде пле- Йок 9 путем напыления металла с повы- йенной электропрОводйостью по сравнению с материалом тензорезисторов и малым температурным коэффициентом сопротивления. Сопротивление шин регулируется толщиной напыленного металла и шириной шин.

Тензорезисторы 8 соединены в изме- рительный мост перемычками Ю, приваренными контактной сваркой в местах пленок 9, выбранных из условия равновесия измерительного моста, который соединен с измерительной аппаратурой 13олированным проводом 11.

Крьппка 3 соединена с корпусом 1 винтами 12, упоры 5 и 6 соединены с элементом 4, мембраной 2 и крьшкой 3 контактной сваркой, ас крышкой 3 дополнительно и теплостойким клеем. Места соединения упоров 5 и 6 с мембраной и элементом 4 выполнены сферическими, что позволяет произвести центровку оси элемент.а 4 с осью мембраны и датчика. Провода 11 проходят через изоляционные втулки 13, установленные в крьппке 3, которые после сборки и балансировки датчика могут быть закреплены во втулках теплостойким герметиком или клеем. Пере- млчки 10 выполняются жесткими с различными расстояниями между выступами для сварки с шинами 9 с приваренными проводниками 11 из теплостойкого провода. Для повышения теплостойкости датчик заполняют инертным газом и герметизируют.

Датчик работает следующим образом

Q

15 20 25

30

д .с

35

0

5

Измеряемое давление возде1 1ствует на мембрану 2 и через упоры 5 и 6 усилие передается на элемент 4, вызы вая его деформацию, при этом по периметру элемента 4 на рабочих участках тенэорезисторов, установленных по оси упоров, действует напряжение сжатия, а по ортогональной оси - напряжения растяжения. Расположенные на этих участках тензорезисторы 8 изменяют свое сопротивление, что приво- дит к разбалансу измерительного моста, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный измеряемому давлению.

Раздельное выполнение на наружной поверхности упругого кольцевого элемента четырех тензорезисторов по периметру кольца и поперечными пленками шин позволяет путем перемещения концов перемычек вдоль пленок и их контактной сваркой с пленками произвести симметрирование по сопротивлениям плеч мо.ста и точную балансировку его.

Выполнение упругих элементов датчика из материала с температурным коэффициентом модуля упр гости, равным температурному коэффициенту тен- зочувствительности материала тензоре- эисторов, обеспечивает высокую стабильность крутизны статической характеристики в широком интервале температур. Формула изобретения

1.Датчик давления, содержащий упругий кольцевой элемент и устройство нагружения его в двух диаметрально противоположных точках, причем на наружной поверхности упругого кольцевого элемента по его периметру размещены разделенные поперечными шинами четыре тензорезистора, включенные в тензометрический мост, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения точности, в нем каждая из поперечных шин выполнена в виде двух раздельных электропроводящих пленок, нанесенных на поверхность кольцевого элемента и соединенных между собой перемычкой, а тенэорезисторы выполнены также в виде нанесенных на поверхность кольцевого элемента пленок и заодно целое с шинами.

2.Датчик по п, 1, о т -л и ч а ю - щ и и с я тем, что в нем упругий кольцевой элемент выполнен из мате3 U28y584

риала, температурный коэффициент мо- ратурному коэффициенту тензочувстви- дуля упругости которого равен темпе- тельности материала тензорезисторов,

Изобретение относится к области измерительной техники, в частнэсти к датчикам давления. Целью изобретения является повьшение точности. Измеряемое давление воздействует на мембрану 2 и через упоры 5 и 6 передается на упругий кольцевой элемент /7/7///////////////, 4, вызывая его деформацию, которая регистрируется четырьмя тензорезисто- рами, напыленными на поверхность элемента 4 по его периметру. Тензорезис- торы включены в мост и имеют по краям пленки, которые соединены .с пленками соседних тензорезист ров с помощью перемычек, которые позволяют, меняя их место соединения с пленками, производить балансировку-моста. Упругие элементы датчика - мембрана 2 и кольцо 4 выполнены из материала с температурным коэффициентом модуля упругости, равным температурному коэффициенту тензочувствительности материала тензорезисторов. 1 з.п. ф-лы, § 3 ил. (Л }33 12 1чЭ 00 со ел СХ)

10.

9иг.г

иг.З