Датчик давления Советский патент 1989 года по МПК G01L9/04 

Фц.1

10

20

25

i Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давлений в условиях действия термоудара.

Цель изобретения - повышение точности в условиях воздействия термо- УДара.

.На фиг. 1 показана конструкция датчика давления; на фиг. 2 - разрез А4А на фиг. 1; на фиг. 3 - мостовая и:1мерительная схема; на фиг. 4 - общий вид функциональной зависимости распределения температуры.

j Датчик давления содержит корпус 1,15 вфспринимающую мембрану 2, выполнен- HJm заодно со штуцером 3. На мембра- н4 2 установлены тензорезисторы 4-7 в радиальном направлениях и 8-11 в окружном направлениях.

Все тензорезисторы с обраны в мос- т|5вую измерительную схему, представ- л|енную на фиг. 3. Каждое плечо содержит два составных тензорезистора.

Окружные тензорезисторы выполнены составными из двух частей ,8 и 9, 10 И1 11, тензорезисторы 9 и 10 установ- лены по окружности с радиусом, равным расстоянию от центра мембраны до начала радиальных тензорезисторов 4-7, а тензорезисторы 8 и 11 - по окружности с радиусом, равным расстоя- йию от центра мембраны до конца тех же радиальных тензорезисторов.

Радиальные тензорезисторы также Состоят из двух составных частей 4 и 5, 6 и 7 с целью обеспечения симметрии мостовой измерительной схемы. Датчик работает следующим образом, При подаче измеряемого давления 4ерез штуцер 3 на воспринимающую 1Цембрану 2 (фиг.1), последняя прогибается, тензорезисторы 4-7 испытывают радиальную деформацию, а тензорезисторы 8-11 - окружную.

Вследствие этого, на выходе мостовой измерительной цепи появляется сигнал, пропорциональный измеряемому давлению.

14621282

от радиуса f Т(г) является нелинейной.

За счет выполнения окружных тензорезисторов составными из двух частей, расположения этих частей по окружностям с радиусами, равными расстояниям от центра мембраны до начала и конца радиальных тензорезисторов, при выборе соотношения сопротивлений этих частей определенным образом, представляется возможным компенсировать температурную погрешность от термо- удара заданной температуры.

Соотношение частей окружных тензорезисторов определяется из выражения:

R4

кГ

Т(г,) - T(ri)

- - - - гт/ S I

Г., г- - г V 1 Г - Г J Г,

Т(г) О/Г

(1)

30

35

40

45

где Т(Г ) - температура в точках по

окружности с радиусом г ; Т(г) - температура в точках по

окружности с радиусом г,; г - радиус мембраны; г - расстояние от центра до начала радиального тензорезистора;

г - расстояние от центра до конца радиального тензорезистора.

Достоинством предлагаемого датчика давления является то, что изменением соотношения сопротивлений частей окружных тензорезисторов можно.получить положительный эффект. При этом, изменение соотношений сопротивлений можно производить как механическим методом (например подгонкой лазерным лучом), так и электрическим методом (шунтированием частей тензорезисторов постоянными резисторами, которые могут быть размещены как в корпусе датчика, так и вне его).

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий корпус с установленной в нем мембраной, на которой закреплены в окружном и радиальном направлениях тензорезисторы, соединенные в мостовую измерительную схему, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точ- ности в условиях воздействия термоудара, терморезисторы, расположенные в окружном направлении, выполнены составными иэ двух частей, первая

При работе в условиях действия термоудара, в момент термоудара, температура по поверхности воспринимающей мембраны распределяется по функциональной зависимости, характер ко- торой в общем виде представлен на фиг. 4. Температура по поверхности распределяется неравномерно по радиусу. Функция зависимости температуры

R4

кГ

Т(г,) - T(ri)

- - - - гт/ S I

Г., г- - г V 1 Г - Г J Г,

Т(г) О/Г

(1)

5

0

5

0

5

где Т(Г ) - температура в точках по

окружности с радиусом г ; Т(г) - температура в точках по

окружности с радиусом г,; г - радиус мембраны; г - расстояние от центра до начала радиального тензорезистора;

г - расстояние от центра до конца радиального тензорезистора.

Достоинством предлагаемого датчика давления является то, что изменением соотношения сопротивлений частей окружных тензорезисторов можно.получить положительный эффект. При этом, изменение соотношений сопротивлений можно производить как механическим методом (например подгонкой лазерным лучом), так и электрическим методом (шунтированием частей тензорезисторов постоянными резисторами, которые могут быть размещены как в корпусе датчика, так и вне его).

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий корпус с установленной в нем мембраной, на которой закреплены в окружном и радиальном направлениях тензорезисторы, соединенные в мостовую измерительную схему, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точ- ности в условиях воздействия термоудара, терморезисторы, расположенные в окружном направлении, выполнены составными иэ двух частей, первая

14621284

из которых установлены по окружности ра, а вторая - по окружности с ради- с радиусом, равным расстоянию от усом, равным расстоянию от центра цейтра мембраны до точки располрже- мембраны до точки расположения конца ния начала радиального тензорезисто- радиального тензорезистора.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давлений с повышенной точностью в условиях воздействия термоудара. Цель изобретения - повышение точности в условиях воздействия термоудара. При работе в условиях действия термоудара температур по поверхности мембраны распределяется по функциональной нелинейной зависимости. За счет выполнения окружных тензорезисторов 8,9,10,11 составными из двух частей, расположения этих частей по окружностям с радиусами, равными расстояниям от центра мембраны до начала и конца радиальных тензорезисторов 4,5,6,7, при выборе соотношения сопротивлений этих частей по предложенному соотношению возможна компенсация температурной погрешности и термоудара. 4 ил. (Л

11

Ю

Фиг.2

Вых.

Фт.