Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давлений при аэродинамических и натурных испытаниях авиационной техники.
Целью изобретения является повышение точности и увеличение верхнего предела измерения давления.
На фиг. 1 показан предлагаемый датчик в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1.
Датчик имеет изоляционную диэлектрическую пленку 1, пленочную основу 2 с выводами 3, обкладками 4, экраном 5, промежуточную диэлектрическую пленку 6, которая содержит канал 7, канавки 8, отверстия 9. Верхняя диэлектрическая пленка 10 оснащена выводом 11, мембраной 12, обкладками 13 и экраном 14. Между диэлектрическими пленками находятся слои клея 15.
В датчике все диэлектрические пленки выполнены из полиимидной пленки. Изоляционная диэлектрическая пленка 1 предназначена для изоляции экрана 5, выводов 3 и обкладки 4 от исследуемого объекта. Экраны 5, 14 защищают обкладки 4, 13 и выводы 3, 11 от внешних электромагнитных помех, трибоэлектрического эффекта и паразитных емкостных связей. Сигнал с выхода датчика снимается с выводов 3. Напряжение поляризованного датчика подается к выводу 11. Диэлектрическая пленка между обкладками 4 и 13 содержит по одному отверстию 9. Отверстия между собой связаны канавками 8, а с окружающей средой каналом 7. Цель связи отверстия 9 с окружающей средой заключается в том, что при проведении аэродинамических измерений в трубах закрытого типа необходимо выравнивание статического давления в отверстиях. Часть верхней диэлектрической пленки 10, находящейся над отверстиями 9, выполняет функцию мембраны 12. Модуля упругости больше номинального значения добиваются путем термовытяжки необходимой величины.
Увеличение толщины упругого элемента больше чем в 2-2,5 раза толщины верхней пленки приводит к увеличению толщины датчика и снижению гибкости конструкции.
Уменьшение толщины упругого элемента меньше чем в 2-2,5 раза толщины верхней пленки (мембраны) будет ограничивать измерение давления бoьшего значения, так как при этом изгиба мембраны внутри ячейки упругого элемента недостаточно и она будет упираться в основание датчика. Это является причиной снижения чувствительности датчика.
Датчик работает следующим образом.
При воздействии давления верхняя пленка с обкладками конденсатора изгибается по периферии окружности отверстий 9. При этом выходное напряжение, снимаемое с датчика, пропорционально напряжению поляризации датчика и соответственно относительному изменению емкости конденсаторов.
Сущность способа изготовления датчика заключается в том, что до формирования на верхней и нижней пленках металлизированных обкладок конденсаторов, их выводов и экранов, пленку, а также промежуточную пленку подвергают вытяжке при температурах, не превышающих температуры их размягчения, а затем склеивают все пленки.
Термовытяжку пленки из полиимида целесообразно проводить при измерении давления бoьшем номинального значения модуля упругости (3˙109 н/м2). Допустимая величина давления увеличивается за счет увеличения модуля упругости верхней и нижней пленок.
Так, после термовытяжки пленок на 150% модуль упругости при 20оС возрастает от 3,5˙109 до 8˙109 н/м2, после вытяжки при комнатной температуре на 100% модуль увеличивается вдвое.
Применение датчика позволяет измерять пульсации давления при наличии статической составляющей этого давления. Это позволяет повысить эффективность аэродинамических испытаний. (56) Авторское свидетельство СССР N 1598631, кл. G 01 L 9/12, 03.02.89.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ЕМКОСТНЫЙ МАТРИЧНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ | 1990 |
|
SU1729198A1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕМБРАНЫ ЕМКОСТНЫХ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕМБРАНЫ ЕМКОСТНЫХ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ | 1999 |
|
RU2157978C1 |
ЕМКОСТНЫЙ МАТРИЧНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ | 1989 |
|
SU1635707A1 |
ЕМКОСТНЫЙ МАТРИЧНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ | 1989 |
|
SU1598631A1 |
ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ТОНКОПЛЕНОЧНЫЙ ЕМКОСТНОЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ | 2018 |
|
RU2680855C1 |
ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ И СПОСОБ ЕГО СБОРКИ | 1999 |
|
RU2166742C1 |
ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ | 1996 |
|
RU2099681C1 |
ЕМКОСТНЫЙ МАТРИЧНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ | 1990 |
|
SU1757309A1 |
ЕМКОСТНЫЙ МАТРИЧНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ | 1989 |
|
SU1633950A1 |
ЕМКОСТНЫЙ МАТРИЧНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ | 1988 |
|
SU1577483A1 |
Изобретение относится к емкостным матричным датчикам давления и способу их стабилизации, что позволяет измерять давление в диапазоне от 100 до 3·107 н/м2. Конструкция датчика содержит изоляционный слой из диэлектрической пленки, промежуточную пленку (упругий элемент) с отверстиями и две металлизированных пленки. На поверхности двух пленок металлизированы обкладки, экраны и выводы датчика. Причем толщина упругого элемента выбирается больше в 2 - 2,5 раза толщины мембраны. Сущность способа изготовления заключается в том, что до формирования на верхней и нижней пленках металлизированных обкладок, выводов и экранов пленку, а также упругий элемент подвергают вытяжке при температуре, не превышающей температуры их размягчения. Допустимая величина давления увеличивается за счет увеличения модуля упругости пленок. 2 с. п. ф-лы, 4 ил.
Авторы
Даты
1994-01-30—Публикация
1989-03-22—Подача