Емкостный датчик давления

 

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.

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.

Формула изобретения

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.

РИСУНКИ

Рисунок 1