Датчик давления

Датчик давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

lil1 491055

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.07,73 (21) 1945454/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.11.75. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 22.02.76 (51) М. Кл. G Oll 9/10

Гасударственный комитет

Совета Ининстров СССР (53) УДК 531.787.91 (088.8) па делам изобретений. и открытий (72) Авторы изобретения

М. И. Белый, А. Л, Шпади и В. А. Мишин (71) Заявитель

Ульяновский политехнический институт (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам давления.

Известны датчики давления, содержащие токопроводящую мембрану, магнитоупругий преобразоватсль на ферромагнитной пленке и источник переменного тока.

Известные датчики давления не обеспечивают достаточной информативности и точности дискретного выходного сигнала.

С целью повышения информативности и точности дискретного выходного сигнала в предложенном датчике давления источник переменного тока подключен к центру мембраны, покрытой ферромагнитным слоем и изоляционной пленкой, в которой по спирали выполнены отверстия, снабженные точечными контактами зондов, подключенных через один к двумя выходным тонкопленочным электродам.

На чертеже показан предложенный датчик давления.

Основанием датчика является плоская мембрана 1, выполненная из бериллиевой бронзы.

На мембрану напылена пермалоевая пленка

2, на которую, в свою очередь, напылена изоляционная пленка 3, из моноокиси кремния, со спирально расположенными отверстиями под точечные контакты 4 зондов, служащих для сьема выходного сигнала. Тонкопленочные алюминиевые проводники 5 зондов, напыленные поверх изоляционной пленки 3, обеспечивают раздельное электрическое соединение четных и нечетных точечных контактов 4.

Переменный ток, перемагничивающпй пермал5 лоевую пленку 2, подводится к цснтру мембраны 1 с помощью проводника G.

Датчик давления работает следующим образом. Переменный, например синусопдальный ток, подводится к центру плоской мем10 браны 1 с помощью проводника 6 и растекается к краям мембраны. При этом по мере нарастания тока намагничивания концентрически увеличивается область перемагничпванпя пермаллоевой пленки 2 с прямоугольной петлсй

15 гистерезиса, последовательно захватывающая места присоединения точечных контактов 4.

Ток создает постоянную по aìïëèòóäñ величину напряженности магнитного поля, достаточную для перемагнпчпвания всей пермалло20 евой пленки 2. Соответственно этому между алюминиевыми проводниками 5 сьемных зондов и пермаллоевой пленкой 2 с прямоугольной петлей гистерезпса, последовательно, по мере захватыванпя перемагпиченной концен25 трической областью мест присоединения точечных контактов 4, наводятся импульсы напряжения, обусловленные скачкообразным изменением магнитной индукции а границе зоны перемагничпванпя, полярность которы.: за30 висит от направления перемагннчпванпя. Та491055

Составитель Г. Савенко

Типография, пр. Сапунова, 2 ким образом, при отсутствии входного сигнала датчика давления на выходных клеммах 7 тонкопленочных проводников 5 возникает последовательность положительных и отрицательных импульсов напряжения, количество которых определяется количеством точечных контактов 4, расположенных по спирали.

Одно полярные импульсы напряжения можно получить, снимая сигнал с любой из выходных клемм 7 в отдельности относительно корпуса прибора.

Давление P вызывает растяжение плоской мембраны 1.

Г!ри положительной магнитоупругой константе пермаллоевой пленки 2 с прямоугольной петлей гистерезиса, возникающее в ней поле механических напряжений имеет градиент, убывающий к краям пленки 2. В соответствии с этим происходит уменьшение магнитной проницаемости пермаллоевой пленки 1 и уменьшение или практически полное пропадание импульсов в точечных контактах 4, находящихся у центра мембраны 1. По мере увеличения давления P этот процесс распространяется и на более удаленные от центра мембраны 1 точечные контакты 4 алюминиевых проводников 5 съемных зондов. Таким образом, уменьшение количества импульсов на выходных клеммах 7 будет пропорционально давлению P.

Заданная, в частности линейная, зависимость между давлением и числом электриче5 ских импульсов на выходных клеммах 7 достигается необходимым выбором радиальных расстояний Ri до точечных контактов 4.

Выходной сигнал предлагаемого датчика давления может быть подан непосредственно

10 на счетчик электрических импульсов либо мо,жет использоваться в цифровых системах автоматики.

Предмет изобретения

Датчик давления, содержащий токопроводящую мембрану, магнитоупругий преобразователь на ферромагнитной пленке и источник переменного тока, о тл и ч а ю шийся тем, 20 что, с целью повышения информативности и точности дискретного выходного сигнала, в нем источник переменного тока подключен к центру мембраны, покрытой ферромагнитным слоем и изоляционной пленкой, в которой по

25 спирали выполнены отверстия, снабженные точечными контактами зондов, подключенных через один к двум выходным тонкопленочным электродам.

1 Редактор В. Фельдман Техред Т. Курилко

Корректор E. Рожкова

Заказ 187/1 Изд. № 142

Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5