Дифференциальный индуктивный датчик давления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (1!) 475523

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.02.74 (21) 1995734, 18-10 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.75. Бюллетень Хе 24

Дата опубликования описания 19.09.75 (51) М. Кл. G 011 9/10

G 011 13/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УД1 531.787,91 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. В. Богданов и С. M. Похвалинский (»

» (71) Заявитель (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК

ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения давлений, используемым, например, в экспериментальной аэродинамике для измерения распределения давления по поверхности моделей летательных аппаратов.

Известны дифференциальные индуктивные датчики давления, которые состоят из двух симметричных магнитопроводов. Магнитопроводы имеют паз, в котором размещена катушка, а между магнитопроводами с воздушным зазором защемлена мембрана.

Из конструктивных и технологических соображений магнитопроводы индуктивных датчиков выполняются из сплошного ферромагнитного сплава. Так как с целью достижения требуемого быстродействия частота напряжения питания датчиков составляет 10 кгц и выше, то сплошной магнитопровод работает с поверхностным эффектом. Это означает, что не все сечение магнитопровода заполнено силовыми линиями поля, а заполнен лишь тонкий поверхностный слой, характеризуемый глубиной проникновения переменного поля в ферромагнитную среду., которая определяется как расстояние от поверхности магнитопровода, на котором амплитуда поля уменьшается примерно в 2,7 раза по сравнению с амплитудой поля на его поверхности. В итоге в материале магнитопровода растут потери, и чувствительность датчика Ilo мере роста частоты напряжения питания уменьшается. С другой стороны, из-за поверхностного эффекта уве5 лпчпвается чувствительность датчика»к градиентам температуры между магнитопроводамп, что приводит к увеличению температурной погрешности нуля. Это происходит потому, что составляющие полного электрического сопро10 тивления — сопротивление потерь и индуктивное сопротивление — по мере роста частоты и степени развития поверхностного эффекта в большей степени начинают зависеть от параметров магпитопровода — удельной электрп15 ческой проводимости и магнитной проницаемости. Так как эти параметры зависят от температуры, то температурная погрешность по сравнению с идеальным датчиком, т. е, датчиком без потерь, увеличивается.

20 В предлагаемом датчике с целью повышения чувствительности и точности измерения в условиях быстромепяющихся процессов внутренняя поверхность магпитопровода, изготовленного из неферромагнптной стали, покрыта

25 слоем ферромагнитного материала, например феррита, причем отношение магнитных сопротивлений этого слоя и воздушного зазора равно 10: 1.

На чертеже изображен предлагаемый дат30 чик. (ог("t ti- (>,1, !i;tt; t "! и(а

Техое(Т, Миро.-оаа

Корректор H. Учакииа

Ре !актор Е. Карауаеаа

1,i (1! (: .,;,а(к, ееи(. о; .;о (е(а Lt. .Jòt .. 0(и |(>оа ССС1 о(i:"к.т i ;1,,:it. (екаи 1(ао.> л. - !:о

1 Е It i 1".()! " О ((Чт ОИЯ 2

Датчик состоит 1!-!,двух скаль;ш(;;;»(,.С,.;30— ма ит;:!11>;;!>(гнитопро.:0;!00,; . с к(11, (;ками 3 и 4. Между м (п(итопр tiiод,.; н fii:(»м лена мембраиа О. 1-1:i внутрен(не позер. :(гос магиитопроводов папесс:!ы фсррпто» с Ic.:p: — 5 тия б и 7, а а внешние иов»рх;(ос;(1 топроводов нанесен слой 8 из матери;(ла с низким коэффициентом тсмпературопро((одп";сти, например пержавеюгцей стали.

Предлагаемь!й дат (ик р IUÎT icT так же, как 10 и известные дифференциальные дат;нкп: под действием избыточного давления мемб(р»((а прогибается, вследствие чего изменяю-с51 воз— душные зазоры мап(итпых цепей Kкается к идеал(и:ому. У и,;еального датчика чувствительность определяется только параметрами зазора,;1 ьлия!":с 20 те Illcp»T) ры сказывается I!а изз(епс(пlи 0(мпческого сопротивления проводов катушек. Поскольк> $ предлагаемого,(HT IèK» сопротив,lсние зазора много больше сум iap!ioi.o cotipoтивлеиия магнитопровода, то и его чу(ст"(и- 25 т: t()!t»сгь,„",, . 1(! про>к.(» вссго от парамс. ров з»зор». 1.. ск;;ь(тие в: еш (ей стороны ма(.ьптопроводо!; . !атериало:1 с (п(зl иа(коэффп(! HcIIT0(ii тем перст; pÎIip0!30;1(Iости так?ке спо»:, "(" С(.,t»I . I!»t !it(! -"Л(!51((IIЯ 1:ЕС (»I(11011» P

iI0i0 »грев» д ;т ик-!, так K»K опо препятствует появлспшо разности температур между и а гпитопровод(1(;(и.

Ii pcдмст изобретения

Дифференциальный индуктивнь(й датчик, ».:.л Iil? с»держаший 3:åìápà((ó, i cTB(1013."tålf13сзд, (и!ык:;;»30pO»t Относ1пельно двух .,1» р(.:I, i.". àñòåé магпитопровода и ка". У(ii il 11 (к I »13!Iocти, 0 т .(1! ч а 10 Iц lf Й с Я тем, ч I о., с 1;елью !1013! !(II» (ия чувствительиост;(,, Ii Ос и пзм рсппя в условиях бь(стромеияюш: с.: "рсцсссов. в:(ем внутренняя поверх:.Ос:ь»i»ãiili fоировод», пзготовлеппог0 из псфс:,,ром»г(.пт!Ой стали, покрыта слоем ферромап:итиого материала, например феррпта, причем отношение мап итных сопротивлений этог0 слоя ll воздуl!II101 0 зазора равно 10: 1.