Индуктивный датчик давления Советский патент 1991 года по МПК G01L9/00 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к датчикам давления с индуктивным преобразованием перемещения.

Цель изобретения - расширение области применения устройства путем увеличения диапазона рабочих температур датчика за счет исключения применения каких-либо ферромагнитных материалов.

На чертеже показана конструкция датчика.

Датчик содержит катушки 1 и 2 индуктивности, расположенные по обе стороны одного трубчатого каркаса, латунный сердечник 3, расположенный между обеими ка- тушками, керамический стержень 4, передающий сердечнику 3 осевые колебания мембраны 5, и транзисторы 6 и 7.

Устройство работает следующим образом.

Каждое из плеч синхронного фазового детектора имеет две цепи положительной обратной связи: емкостную, подключенную через емкость между коллектором и эммите- ром, и индуктивную, подключенную через вторую катушку. Оба напряжения синхронны, так как за счет индуктивной связи между катушками оба плеча детектора работают в режиме захвата на одной частоте, но фазы обоих напряжений обратной связи могут не совпадать и зависят от взаимной расстройки катушек 1 и 2 индуктивностей. Латунный сердечник 3 расположен между обеими катушками индуктивности так, что при его осевых перемещениях индуктивность одной катушки возрастает, а индуктивность другой в это время убывает. В результате обе катушки индуктивности взаимно расстраиваются и фаза напряжения индуктивной обратной связи меняется относительно фазы

напряжения емкостной обратной связи. В результате в коллекторных цепях обоих транзисторов образуются широтно-модули- рованные импульсы тока, длительность которых промодулирована в соответствии с перемещениями латунного сердечника 3 вдоль оси катушек 1 и 2 индуктивностей. Так как сердечник 3 через керамический стержень 4 жестко связан с мембраной 5, то

колебания последней преобразуются в коллекторные цепи обоих транзисторов. Напряжения с этих резисторов используются как выходы датчика и подаются на входы дифференциального усилителя или непосредственно между ними может включаться стрелочный прибор.

Таким образом, отсутствие в устройстве ферромагнитных материалов расширяет область применения за счет увеличения диапазона рабочих температур. Последнее позволяет применить устройство для измерения давления в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания.

Формула изобретения

Индуктивный датчик давления, содержащий две идентичные индуктивные катушки, подстроечный элемент, жестко связанный с мембраной, и схему сравнения индуктивностей на транзисторах, о т- личающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет увеличения диапазона рабочих температур датчика, обе индуктивные катушки намотаны на трубчатый керамический каркас, внутри которого помещен подстроечный элемент в виде отрезка латунной трубки, причем обе индуктивные катушки и два транзистора включены по схеме двухтактного синхронного фазового детектора.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам давления с индуктивным преобразователем перемещения, и позволяет увеличить диапазон рабочих температур датчика, что дает возможность применять его в особо жест. ких условиях, например для измерения давления в цилиндрах ДВС. Катушки 1 и 2 индуктивности выполнены в виде однослойных обмоток на керамическом трубчатом каркасе, а изменение их индуктивности производится при помощи перемещения жестко связанного с мембраной 5 латунного сердечника 3, расположенного между обеими катушками так, что при осевом перемещении сердечника 3 величина индуктивности одной катушки возрастает, а другой падает. Сравнение величин индуктивности обеих катушек производится с помощью схемы, представляющей собой двухтактный синхронный фазовый детектор, у которого каждое из плеч содержит .две цепи положительной обратной связи - емкостную и индуктивную. Фаза напряжения индуктивной обратной связи меняется при взаимной расстройке обеих катушек при перемещении латунного сердечника 3, в результате чего происходит изменение длительности импульса токов коллекторов транзисторов 6 и 7 в каждом из плеч детектора и при этом меняется падение постоянного напряжения на резисторах, включенных в коллекторные цепи каждого из его плеч. По разности этих напряжений можно судить о перемещении латунного сердечника 3 или о величине деформации мембраны 5 под действием давления газов, т.е. о величине давления. 1 ил. + я сл с о VI VJ СЛ со 00