Емкостный матричный датчик давления

Емкостный матричный датчик давления

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давлений в расширенном рабочем диапазоне и с большей чувствительностью при аэродинамических и натурных испытаниях авиационной техники. Цель изобретения - повышение чувствительности, надежности и расширение рабочего диапазона - достигается тем, что датчик имеет тонкопленочную основу из твердой полиимидной пленки группы В, нижние обкладки, выводы и экран. Экраны позволяют снизить паразитные связи между преобразователями и защищать от внешних электромагнитных помех и трибоэлектрического эффекта. 5 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давлений (нестационарных и статических) при аэродинамических и натурных испытаниях авиационной техники. Цель изобретения - повышение чувствительности, надежности и расширение рабочего диапазона. На фиг. 1-5 изображены элементы конструкции емкостного тонкопленочного матричного датчика давления с разрезами. Основанием датчика является первый слой 1 с выводами 2, обкладками 3 и экраном 4. Второй слой 5 - упругий элемент датчика. Третий слой 6 на нижней поверхности содержит вывод 7, обкладки 8, экраны 9, на верхней поверхности экран 10, выводы 11 и обкладки 12. Между слоями пленки слой клей 13. Датчики имеют тонкопленочную основу 1 из твердой полиимидной пленки группы В, нижние обкладки 3, выводы 2 и экран 4. Второй слой 5 из полиимидной пленки группы В толщиной в 2 раза больше, чем толщина третьей пленки. Пленка перфорируется диаметром не более 0,5 мм площадью в 2,2 раза меньше, чем площадь чувствительного элемента. Третий слой датчика 6 из эластичной полиимидной пленки группы Г толщиной в 2 раза меньше чем вторая пленка, является чувствительным элементом датчика. Нижняя поверхность третьего слоя 6 совместно с первым и вторым слоями 1, 5 образуют преобразователи, полезный сигнал которых снимается с выводов 2. Напряжение поляризации подается на вывод 7. На верхней поверхности пленки третьего слоя 6 также металлизированы выводы 11, экран 10 и обкладки 12. На базе третьего слоя 6 образованы преобразователи, выходной сигнал от которых снимается с выводов 11. Экраны 4, 9, 10 в конструкции датчика позволяют снизить паразитные связи между датчиками и защищать от внешних электромагнитных помех и трибоэлектрического эффекта. Металлизация пленок методом термического испарения в вакууме осуществляется через маски. Конструкция датчика позволяет в заданной точке одновременно измерить два сигнала разного рода, суммировать их и делить. При суммировании двух сигналов за счет уменьшения выходной емкости повышается чувствительность датчика к нижнему порогу и помехоустойчивость. Датчик может найти применение в области акустики. Возможно применение в области аэродинамики (без защитного слоя металлов 10, 11, 12 от потока газа), если скорость потока не превышает 50. . . 60 м/с. Эластичность пленки группы Г позволяет повысить абсолютное удлинение (датчик с твердым диэлектриком) чувствительного слоя элемента, работающего в режиме сжатия, т. е. l = Pl/E, где l - толщина пленки чувствительного элемента, Р - давление, Е - модуль упругости. (56) Авторское свидетельство СССР N 1329336, кл. G 01 L 7/08, 1985.

Формула изобретения

ЕМКОСТНЫЙ МАТРИЧНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий по крайней мере три слоя полиимидной пленки, при этом на внутренней и наружной стороне пленки верхнего третьего слоя нанесены металлизированные выводы и соответственно друг под другом обкладки конденсаторов, а также металлизированные экраны вокруг обкладок и выводов, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, надежности и расширения рабочего диапазона, в нем первый и второй слои выполнены из твердой диэлектрической пленки, причем второй слой перфорирован отверстиями на участках, расположенных под обкладками конденсаторов третьего слоя, при этом площадь отверстия перфорации меньше, чем общая площадь перфорации под обкладкой конденсатора в 45. . . 50 раз, а общая площадь перфорации под обкладкой меньше площади обкладки конденсатора в 2,2 раза, причем толщина второго слоя в 2 раза больше, чем третьего, который выполнен из эластичной полиимидной пленки, при этом на верхней поверхности первого слоя под перфорацией второго слоя сформированы дополнительные обкладки конденсатора с выводами, а вокруг них - дополнительный металлизированный экран.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5