Датчик давления

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерений. Резонатор 1 выполнен в виде обратной мезаструктуры с утоненным центральным и утолщенным периферийным участками . По обе стороны утоненного участка резонатора 1 размещены мембраны 2 и 3 в форме колпачков, скрепленных плоской поверхностью с его периферийным участком. Электроды 4 и 5 мембран 2, 3 имеют форму круга, а электроды 6, 7 на внешней поверхности мембран выполнены в виде кольца. Отклонение давления от номинального вызывает изменение расстояния между центрами мембран 2, 3 и плоскостью утоненной части резонатора 1, приводящее к перестройке резонатора на новую частоту. 3 ил. 00 to со оо 00 Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 G 01 1 908

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3961562/24-10 (22) 02.10.85 (46) 15.07.87. Бюл. № 26 (72) Е. С. Колесник, В. Г. Касьян, В. Л. Сорокопут, А. И. Черепков и В. Н. Борщев (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 947658, кл. G 01 1 1)14, 1980.

Малов В. В. Пьезорезонансные датчики.

M. Энергия, 1978, с. 173, рис. 5 — 6 б. (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность,. SU „„1323881 А 1 измерений. Резонатор 1 выполнен в виде обратной мезаструктуры с утоненным центральным и утолщенным периферийным участками. По обе стороны утоненного участка резонатора 1 размещены мембраны 2 и 3 в форме колпачков, скрепленных плоской поверхностью с его периферийным участком.

Электроды 4 и 5 мембран 2, 3 имеют форму круга, а электроды 6, 7 на внешней поверхности мембран выполнены в виде кольца.

Отклонение давления от номинального вызывает изменение расстояния между центрами мембран 2, 3 и плоскостью утоненной части резонатора 1. приводящее к перестройке резонатора на новую частоту. 3 ил.

1323881

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, для измерения давлений.

Целью изобретения является повышение точности измерений давления.

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого датчика давления; на фиг. 2-одна из мембран; на фиг. 3 — схема включения датчика в автогенератор.

Устройство (фиг. 1) содержит кварцевый резонатор 1, мембраны 2 и 3, расположенные по обе стороны от резонатора, электроды 4 — 7. Причем электроды 4, 5 имеют форму круга, а электроды 6, 7 форму кольца (фиг. 2). Плоскости резонатора 1 и мембран 2, 3 параллельны. Следует отметить, что мембраны 2 и 3 выполнены из легированного кремния, посредством которого осуществляется электрическая связь соответственно между электродами 4, 6 и 5, 7 а резонатор 1 представляет собой обратную мезаструктуру.

Датчик давления подключен своими электродами 6 и ? в схему автогенератора (фиг. 3).

Датчик давления работает следующим образом.

При номинальном давлении P центры мембран 2, 3 находятся на определенном расстоянии хо от плоскости утоненной части резонатора 1. При этом емкость зазора, в котором возбуждается резонатор 1, равна Ср. Автогенератор (фиг. 3) вырабатывает сигнал с частотой fo, соответствующей резонансной частоте датчика при давлении P . Регистрируя значение величины этой частоты, можно судить о величине давления P .

При отклонении давления от номинального значения Рц на величину hP расстояние между центрами мембран 2, 3 и плоскостьк> утоненной части резонатора 1 изменяется на величину hx. При этом емкость зазора, в котором возбуждается резонатор 1, изменяется на величину Ь С,, что, в свою очередь, приводит к перестройке резонатора 1 на новую резонансную частоту f +hf„.

Последнее обстоятельство ведет к изменению частоты автогенератора. Измеряя значение и <о можно судить о величине ЬР.

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий кварцевый резонатор и две расположенные параллельно мембраны, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в нем резонатор выполнен в виде обратной мезаструктуры с утоненным центральным и утолщенным периферийным участками, а мембраны имеют форму колпачка с утолщенной периферийной частью, установлены по обе стороны утоненного участка резонатора и скреплены своей плоской поверхностью с его периферийным участком, при этот мембраны выполнены из легированного кремния и каждая мембрана снабжена двумя электродами, один из которых имеет форму круга и нанесен на поверхность мембраны, обращенную к утоненной центральной части резонатора, а другой имеет форму кольца и нанесен на внешнюю торцовую поверхность утолщенной периферийной час35 ти м ем 6 раны.

1323881

Составитель О. Сверчков

Редактор Н. Слободяник Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 2955/45 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4