ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ Советский патент 1994 года по МПК G01L9/12 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения давлений при аэродинамических и натурных испытаниях авиационной техники.

Целью изобретения является повышение точности и надежности.

На чертеже изображены элементы конструкции емкостного матричного датчика давления. Первым (I) слоем является диэлектрическая пленка 1 с экраном 2 и обкладками измерительных конденсаторов 3 (сеч. Д-Д). Вторым слоем (II) из диэлектрической пленки 4 является основание датчика с экраном 5, выводами 6 и обкладками 7 (сеч. Г-Г). Третий слой (III) - диэлектрическая перфорированная пленка 8 (сеч. А-А). Четвертый слой (IV) из диэлектрической пленки 9, которая является мембраной датчика, на нижней поверхности содержит экран 10, обкладки измерительного конденсатора 11, вывод 12 для подачи напряжения поляризации, обкладки 13 (сеч. В-В), на верхней поверхности - экран 14, обкладки измерительного конденсатора 15, выводы 16 и обкладки 17 (сеч.Б-Б). Слои датчика между собой скреплены клеем 18 (сеч.А-А).

С целью обеспечения нормальной работы измерительного конденсатора поверхность пленки 4 на участках "с" не металлизируется. В противном случае, при заземлении экрана 5 диэлектрическая пленка 9 не будет охвачена между обкладками 11, 15, т.е. ЧЭ датчика давления под обкладками 17 и 13 не будут защищены от внешнего воздействия. Расположение обкладки 3 на поверхности диэлектрической пленки 1 произвольно, в любом свободном участке, где сказывается влияние таких внешних факторов, как температура, влажность. Измерительный конденсатор, образованный обкладками 3, 11 и 15, можно включить в цепи коррекции электронной схемы и т.д. Размеры и форму обкладок 3, 11, 15 (ширина и высота) выбирают произвольно, исходя из условий обеспечения необходимой емкости.

Полезный сигнал снимается с выходов (Вых.1) выводов 6 относительно вывода 12. Напряжение поляризации подается на выход 12, на верхней поверхности четвертого слоя диэлектрической пленки также металлизированы экран 14, выводы 16 и обкладки 17. На базе диэлектрической пленки 9 образованы ЧЭ с твердым диэлектриком, выходной сигнал снимается с выходов (Вых.2) выводов 16 относительно вывода 12. Экраны 5, 10, 14 в конструкции датчика позволяют снизить паразитные связи между датчиками и защитить их от внешних электромагнитных помех и трибоэлектрического эффекта.

Устройство работает следующим образом.

При изменении давления на величину ΔР толщина ЧЭ под обкладками 7, 13 и 17, 13 изменяется или перемещается на величину ΔI, соответственно электрическая емкость С изменяется пропорционально давлению на величину Δс. При этом выходное напряжение, снимаемое с датчиков, пропорционально напряжению поляризации и отношению приращению емкости.

Использование: изобретение может быть использовано для измерения давлений с повышенной точностью при аэродинамических и натурных испытаниях авиационной техники. Сущность изобретения: в датчике давления экраны позволяют снизить паразитные связи между электродами. Кроме того, обкладки конденсатора позволяют компенсировать воздействие внешних факторов на измерительный конденсатор. 1 ил. 1 п. ф-лы.

ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий первую твердую полиимидную пленку, на которой сформирован первый металлизированный экран, закрепленную на первой пленке вторую твердую полиимидную пленку, на которой сформированы первая группа обкладок измерительного конденсатора с выводами и вокруг них с зазором второй металлизированный экран, закрепленную на второй пленке третью эластичную перфорированную полиимидную пленку, на которой закреплена четвертая полиимидная пленка, при этом на одной и другой ее поверхностях сформированы соответственно вторая и третья группы обкладок измерительного конденсатора с выводами и зазором вокруг них соответственно третий и четвертый металлизированные экраны, причем третья пленка перфорирована отверстиями на участках, расположенных под второй группой обкладок измерительного конденсатора, площадь отверстия перфорации меньше, чем общая площадь перфорации под обкладкой измерительного конденсатора в 45 - 50 раз, общая площадь перфорации под обкладкой меньше площади обкладки конденсатора в 2,2 раза, а толщина третьей пленки в 2 раза больше, чем четвертой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности, в нем на одной и другой поверхностях четвертой пленки сформированы с зазором от экрана соответственно первая и вторая группы дополнительных обкладок конденсатора, а на первой пленке - третья группа дополнительных обкладок конденсатора, причем участки поверхности второй пленки, расположенные под дополнительными обкладками, неметаллизированы.