УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ Советский патент 1973 года по МПК G01L13/00 

1

Изобретение относится ;К измерителыной технике. Такие уст1ройства дредназначены для применения в зкоперименталькой аэродинамике для измерения раопределения давления по поверхности моделей летательных аппаратов.

Известны устройства для измерения давления, которые представляют собой Мостовые схемы с дифференциальными индуктивными датчи1ками перепада давлений, предназиаченными для измерения переменных и статических давлений нейтральных газов. Они представляют собой симмет1ричную магнитную систему, состоящую из двух мапнитопроводов с катушками и мембраны, защемленной между магнитопроводами. Катушки датчика включаются в мостовую Схему, причем в этой схеме одие полумост образован самими катушками, а другой - обмоткой дросселя или трансформатора, к которому подводится напряжение от крсточни1ка переменного тока. Под действием избыточного давления мембрана датчика прогибается, вследствие чего изменяются воздушные зазоры магнитных цепей катушек. При этом индуктивное сопроти влвние одной катушки увеличивается, а другой - уменьшается на величину, оропорцианальную прогибу мембраны. Из.менение индуктивных сопротивлений катушек приводит к появлению сигнала на выходе моста.

Датчиктг устройств устанавливаются часто непосредственно «а модели, поэтому как правило использ ются малогабаритные датчики диаметром 5-20 мм. Значения измеряемых давлений находятся в широком диапазоне: от долей и единиц до кго/м. Недостатком известных устройств является низкая чувствительность, так как при намерении давлений, соответствующих нижней границе названного днаназона, прогиб мембраны датчика становится мал и соответственно мал и сигнал с выхода моста.

Для увеличения чувствительности предлагаемое устройство снабжено источником постоянного тока, иодключенным к каладой катушке датчика через дроссель и переменный резистор, а пол мосты соединены менсду собой через конденсатор.

На чертеже показана прияципиалыная схема описываемого устройства. Индуктивный датчик / имеет магнптопроводы 2 и 3, катушки 4 п 5 и мембрану 6. Вторичная обмотка 7 трансформатора 8 образует вместе с катушками датчика / измерительный мост. Катушки датчика / соединены через переменные резисторы 9 и 10, а дроссели // и 12 с исТОЧНИ1КОМ 13 постоянного тока.

Полумосты соединены между собой через конденсаторы 14 и 15.

3

Постоянный ток, протекающий по проводам «атушек 4 и 5, инд}ЦИрует в магнитопроводах 2 и 5 датчика / по€тоя)1иыс малнитные поля, силовые линии которых замы каются через мембра1ну 6 и воздушной зазор между мембраной 6 и цениралыиыми полюсами магнитопроводов 2 и 3, т. е. .проходят по тем же путяМ, что и линии переменных полей, индуци1руемы,х переменяЫМ током -питаиия моста. Электромагнитные силы, действующие на мембра«у 6, направлены в противоположмые стороны и взаимоура вновещиваются при нейтральном шолол еиии мембраны 6. Когда мембрана 6 прогибается под деЙ1С11Вие-м давления, возникает разностная сила, направленная в сторойу перемещения мембраны 6 и противоположно восстанавливающей силе, обусловленной жесткостью мембраны 6. На выходе моста возникает оипнал. Таким образом, за счет постояиного тока увеличивается прогиб мембраны 6 (или чувствительность устройства) при том же давлении, что и при отсутствии тока.

Так как параметры катущек 4 и 5 и величины воздущных зазоров у датчиков / отличаются друг от друга, то при одинаковых постоянных токаях в катушках 4 и 5 возникает разностная электромагнитная сила при отсутствии давления. Для ее компенсации служат переменные резисторы 9 и 10, которыми в исхо(Дном состоянии регулируются токи в катущках 4 и 5. Для того, чтобы катущки - и 5 датчика / по постоянному току не шунтировались оторичйой обмоткой 7 трансформатора 8, оба полумоста в устройстве соединены между собой через конденсаторы 14 и 15. С другой стороны, для уменьшения итуптирующего действия цепей подмагничиваиия постоянным током на катущки 4 и 5 датчика / в них введены дроссели 11 и 12, благодаря которым сопротивление переменеому току в цепях подмагничиванпя по крайней мере на порядок превосходит сопротивление постоянному току.

Предмет изобретения

Устройство для измерения давления, содержащее индуктивный дифференциальный датчик, катущки которого образуют одии полумост мостовой измерительной схемы, другой полумост которой образован вторичной обмоткой трансформатора и источником переменного тока, отличающееся тем, что, с целью повыщения чувствительности, оно снабжено источником постоянного тока, подключенным к каждой катущке датчика через дроссель и переменный резистор, а полумосты соединены между собой через конденсаторы.