Датчик давления

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давлений с повышенной точностью в условиях воздействия термоудара. Цель изобретения - повышение точности в условиях воздействия термоудара. При работе в условиях действия термоудара температур по поверхности мембраны распределяется по функциональной нелинейной зависимости . За счет выполнения окружных тензорезисторов 8,9,10,11 составными из двух частей, расположения этих частей по окружностям с радиусами, равными расстояниям от центра мембраны до начала и конца радиальных тензорезисторов 4,5,6,7, при выборе соотношения сопротивлений этих частей по предложенному соотношению возможна компенсация температурной погрешности и термоудара. 4 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИА ЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИК

3 А1 (19) (ll) (51) 4 С 01 ? 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4209410/24-10 (22) 11,03.87 (46) 28.02.89, Бюл, Р 8 (71) Пензенский политехнический институт (72) А.И,Тихонов, В.А.Тихоненков, В.А.Васильев и В,А.Зиновьев (53) 531.787,.(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 501314, кл. G 01 L 9/04, 1976 °

Авторское свидетельство СССР

Ф 301582, кл. G 01 1 9/04, 1971. (прототип) .. (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ . (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давлений с повышенной точностью в условиях воздействия термоудара. Цель изобретенияповышение точности в условиях воздействия термоудара. При работе в условиях действия термоудара температурй по поверхности мембраны распределяется по функциональной нелинейной зависимости. За счет выполнения окружных тензорезисторов 8,9, 10 11 составными из двух частей, расположения этих частей по окружностям с радиусами, равными расстояниям от центра мембраны до начала и конца радиальных тензорезксторов 4,5,6,7, при выборе соотношения сопротивлений этих частей по предложенному соотношению возможна компенсация температурной погрешности и термоудара. 4 ил.

1462128

: Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давлений в условиях действия термоудара.

Цель изобретения — повышение точности в условиях воздействия термоудара.

На фиг. 1 показана конструкция датчика давления; на фиг. 2 — разрез

А-:;А на фиг. 1; на фиг. 3 — мостовая

° ° ° ° и мерительная схема; на фиг. 4 — обй вид функциональной зависимости р спределения температуры.

Датчик давления содержит корпус 1, 15 вфспринимающую мембрану 2, выполненную заодно со штуцером 3. На мембран 2 установлены тензорезисторы 4.-7 в :радиальном направлениях и 8-11 в окружном направлениях. 20

Все тензорезисторы собраны в мостовую измерительную схему, представленную на фиг. 3. Каждое плечо содержйт два составных тензорезистора.

Окружные тензорезисторы выполнены составными из двух частей,8 и 9, 10 и 11, тензорезисторы 9 и 10 установ1 лены по окружности .с радиусом, равным расстоянию от центра мембраны до начала радиальных тензорезисторов 30

4-7, а тензорезисторы 8 и 11 — по окружности с радиусом, равным расстоянию от центра мембраны„до конца тех

Же радиальных тензорезисторов.

Радиальные тензорезисторы также 35 состоят из двух составных частей 4 и 5, 6 и 7 с целью обеспечения симметрии мостовой измерительной схемы.

Датчик работает следующим образом.

При подаче измеряемого давления 40 ерез штуцер 3 на воспринимающую

Мембрану 2 (фиг.1), последняя прогибается, тензорезисторы 4-7 испытываЮт радиальную деформацию, а тензорезисторы 8-11 — окружную. 45

Вследствие этого, на выходе мостовой измерительной цепи появляется сигнал, пропорциональный измеряемому давлению.

При работе в условиях действия термоудара, в момент термоудара, температура по поверхности воспринимающей мембраны распределяется по функциональной зависимости характер ко 55 торой в общем виде представлен на фиг. 4. Температура по поверхности распределяется неравномерно по радиусу. Функция зависимости температуры

T(r,) — T(r ) Ri где T(r;) — температура в точках по окружности с радиусом г, T(r ) — температура в точках по окружности с радиусом r

r — радиус мембраны;

r< — расстояние от центра до начала радиального тензорезистора; г — расстояние от центра до конца радиального тензорезистора.

Достоинством предлагаемого датчика давления является то, что изменением соотношения сопротивлений частей окружных тенэорезисторов можно. получить положительный эффект. При этом, изменение соотношений сопротивлений можно производить как механическим методом (например подгонкой лазерным лучом), так и электрическим методом

3 (шунтированием частей тензорезисторов постоянными резисторами, которые могут быть размещены как в корпусе датчика, так и вне его).

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий корпус с установленной в нем мембраной, на которой закреплены в окружном и радиальном направлениях тенэорезисторы, соединенные в мостовую измерительную схему, о т л и ч а ю щ и и - с я тем, что, с целью повышения точ. ности в условиях воздействия термоудара, термореэисторы, расположенные в окружном направлении, выполнены составными иэ двух частей, первая от радиуса f = T(r) является нелинейной.

За счет выполнения окружных тензорезисторов составными из двух частей, расположения этих частей по окружностям с радиусами, равными расстояниям от центра мембраны до начала и конца радиальных тенэорезисторов, при выборе соотношения сопротивлений этих частей определенным образом, представляется возможным компенсировать температурную погрешность от термоудара заданной температуры.

Соотношение частей окружных тензорезисторов определяется из выражения:

Э 1462128

4 из которых установлены по окружности ра, а вторая — по окружности с радис радиусом, равным расстоянию от усом, равным расстоянию от центра центра мембраны до точки расположе- мембраны до точки расположения конца ния начала радиального тензорезисто- радиального тензорезистора, 5

А-А

Фиг. 2 пигп

Фиг.д

1462128

- Составитель О.Слюсарев

Уедактор И.Сегляник Техред М.Ходанич Корректор А.Обручар

Заказ 663/38 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óêãîðîä, ул. Гагарина, 101