Способ изготовления тензометрического датчика давления

Способ изготовления тензометрического датчика давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: при создании датчиков давления, предназначенных для измерения статических и динамических давлений жидких и газообразных сред в автоматических системах управления. Сущность изобретения: формируют на воспринимающей металлической мембране 1 мостовую измерительную схему, в которой балансировочные резисторы состоят из основных 5 и дополнительных 6 участков. Балансировку измерительной схемы осуществляют за счет основных участков 5 (например, лазером или скрабированием), замыкают контактные площадки 8 дополнительных участков б перемычками 7, соединяют контактные площадки 2 и 8 с выводами корпуса, выполняют сварку мембраны 1 с корпусом и повторную балансировку путем пережигания перемычек 7, для чего подают на необходимые выводы корпуса импульс электрического тока. Эффект положительный улучшение временной нестабильности, расширение рабочего диапазона температур, снижение функции влияния температуры не систематическую составляющую погрешности. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕН4ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4847882/08 (22) 05.07.90 (46) 23.08.92. Брл. f+ 31 (71) Научно-исследовательский институт физических измерений (72) А. В; Чугунов, В. Н. Марин, В. И. Скопич и Н. В. Иванова (56) Патент США N 4331035, кл. 6 01 В 7/20.,1987.

Авторское свидетельство СССР

И 1526372, кл. 6--01 L 9/04, 1988. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕН30МЕТРИЧЕСКОГО ДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ (57) Использование: при создании датчиков давления, предназначенных для йзмереййя статических и динамических давлений жидких и газообразных сред в автоматических системах управления. Сущность изобретения: формируют на воспринимающей ме Ы,, 1756077 А1. (я)з 8 23 К 31/02 //В 23 К 101:40 таллической мембране 1 мостовую измерительную схему, в которой балансировочные резисторы состоят из основных 5 и дополнительных 6 участков. Балансировку измерительной схемы осуществляют за счет основных участков 5 (например, лазером или скрабированием), замыкают КЬнтактные площадки 8 дополнительных участков 6 перемычками 7, соединяют контактные площадки 2 и 8 с выводами корпуса, выполняют сварку мембраны 1 с корпусом и повторную балансировку. путем пережигания перемычек 7, для чего подают на йеобходимые выводы корпуса импульс электрического тока, Эффект положительный: улучшение временной нестабильности, расширение рабочего диапазона температур. снижение функции влияния температуры на систематическую составляющую погрешности. 2 ил, !

1756077 измерительную схему, состоящую из рабо- 20

30

40

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности. может быть использовано при создании датчиков давления, предназначенных для измерения статических и динамических давлений жидких и газообразных сред в автоматических системах управления.

Известен способ изготовления датчика давления с балочным упругим элементом, в котором в процессе балансировки упругого элемента производится подбор секций вспомогательных тензорезисторов, расположейных в зойах малых деформаций и включенных последовательно с основными тензорезисторами.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления тензометрического датчика давления, по которому на воспринимающей металлической мембране формируют замкнутую мостовую чих, компенсационных и балансировочных резисторов, причем последние выполнены из двух частей: основной и дополнительной, а дополнительная часть состоит из нескольких резисторов, последовательно соединенных через контактные площадки. Затем балансируют схему за счет изменения величины сопротивления основной части балансировочных резисторов, соединяют контактные площадки с выводами корпуса, сваривают мембрану с корпусом и производят повторную настройку путем исключения из плеч мостовои схемы одного или нескольких резисторов дополнительной части балансировочных резисторов эа счет коммутации перемычками контактов на кор. пусе и контролируют величину начального разбаланса с замкнутой измерительной схемы;

Недостатком известного способа является то, что данным способом невозможно изготовить датчик с низкой температурной погрешностью из-эа того, что в измерительную мостовую схему включено большое числ о и ереходн ых (контактных) сопротивлений, состоящих иэ соединений контактные площадки — проводники — выводы корпуса — перемычки — выводы корпуса — проводники — контактные площадки. При воздействии температуры величина этих сопротивлений значительно изменяется и, как следствие этого, изменяется выходной сигнал с датчика, что приводит к снижению достоверности показаний датчика.

Целью изобретения является расширение технологических воэможностей, позволяющих получить датчики с низкой температурной погрешностью.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления тензометрического датчика давления, при котором на воспринимающей металлической мембране формируют мостовую измерительную схему, состоящую из контактных площадок, рабочих, компенсационных и балансировочных резисторов, которые выполняют из двух частей основной и дополнительной, причем дополнительную часть разделяют на несколько участков, которые соединяют последовательно между собой через контактные площадки, балансируют мостовую схему эа счет изменения сопротивления основных частей балансировочных резисторов, соединяют контактные. площадки с выводами корпуса, выполняют сварку мембраны с корпусом и повторно балансируют мостовую схему при одновременном контроле начального выходного сигнала с измерительной схемы.

Отличительными признаками предлагаемого способа изготовления является то, что перед сваркой корпуса и мембраны шунтируют дополнительные участки балансировочных резисторов, закорачивая соответствующие контактные площадки плавкими перемычками, а повторную балансировку выполняют путем подключения к одному из плеч мостовой схемы, с меньшим сопротивлением, по крайней мере одного дополнительного участка балансировочных резисторов, для чего пропускают через соответствующие выводы корпуса импульс электрического тока, достаточный для сгорания перемычки.

На фиг. 1 и 2 приведены схемы, поясня ющие предлагаемый способ изготовления тенэометрического датчика давления, Способ о".у . ествляется следующим образом.

Формир,ют на воспринимающей мемб-: ране 1 мостовую измерительную схему, состоящую из контактных площадок 2, рабочих 3 и компенсационных 4 резисторов, баланси роаочн ых резис-оров, вы пол ненных из двух частей: основной 5 и дополнительной 6, последняя разбита на несколько участков, соединенных последовательно через контактные площадки 8, после чего шунтируют с помощью плавких перемычек 7 дополнительные участки 6 балансироаочных резисторов, закорачиаая соответствующие контактные площадки 8 (например, сваркОй или на,.ыляя совместно с контактными площадка.чи 8), потом балансируют мостовую cxer, а счет основных участков

5 баласироаочных резисторов (например, лазерной подгонкой), соединяют контактные площадки 2 и 8 с выводами 9 корпуса

1756077

10. а затем после сварки корпуса 10 с мембраной 1 повторно балансируют, подключая к одному из плеч мостовой схемы один или несколько дополнительных участков 6 балансировочных резисторов, для чего пропускают через соответствующие выводы 9 импульс электрического тока, достаточный для сгорания шунтирующей йеремычки 7.

Таким образом, в тензометрическом датчике давления, изготовленном по пред- лагаемому способу. отсутствуют переходные сопротивления, включенные в измерительный мост, так как настройка осуществляется за счет ликвидации шунтирующих перемычек, расположенных непосредственно на воспринимающей мембране, а не коммутацией выводов на корпусе датчика, .что и позволяет снизить дополнительную погрешность от воздействия температуры и, как следствие этого, расширить рабочий температурный диапазон.

Технико-экономическими преимуществами тензометрического датчика давления, изготовленного по предлагаемому способу. являются улучшение временной нестабильности на 25, расширение рабочего дйапазона температур на 207; и снижение функции влйяния температуры на систематическую составляющую погрешности йа

30 go.

Формула изобретения

Способ изготовления тензометрического датчика давления, при котором на воспринимающей металлической мембране формируют мостовую измерительную схему. с0столщую из контактных площадок, рабочих, компенсационных и балансировочных рези5 сторов, которые выполняют из двух частей, основной и дополнительной, причем дополнительную часть разделяют на несколько участков, которые соединяют последовательно между собой через контактные пло10 щадки, балансируют мостовую схему за счет изменения сопротивления основных частей балансировочных резисторов, соединяют контактные площадки с выводами корпуса, выполйяют сварку мембраны с корпусом и

15 повторно балансируют мостовую схему при одновременном -контроле начального выходного сигнала с измерительной схемы, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможно20 стей за счет получения датчиков с низкой температурной погрешность о, перед сваркой корпуса и мембраны шунтируют дополнительные участки балансировочных резисторов, закорачивая соответствующие

25 контактные площадки плзвкими перемычками, а повторную балансировку выполняют путем подключения к одному из плеч мостовой схемы с меньшим сопротивлением по крайней мере одного дополнительного уча30 стка балансировочных резисторов, для чего пропускают через соответствующие выводы корпуса импульс электрического тока, достаточный для сгорания перемычки, 1756077 °

Car.2

Составитель Н.Иванова

Тех М.Мо гентал кто М.Пет ва

Редактор Н.бобкова

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Ред . р Корре р ро .

Заказ 3048 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретением и Ю гкрмтиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5