Датчик давления

Датчик давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С A Н И Е (,896433

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

CoIo3 Советских

Социапистичесииа

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) Допол н и тел ьное к а вт. с вид- ву (22) Заявлено 070580 (21) 2921842/18-10 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 070 1.82. Бюллетень М

Дата опубликования описания 0701.82 (5l)M. Кл.

G 01 L 9/04

G 0l L I /22

3Ъоударстеенный комнтет (53) УДК 531. 787 (088.8) по делам наобретеннй н открытий (72) Авторы изобретения

В.Ф.Корзо, В.Н.Черняев и Т.А.Кологр вова (Ъ l (71) Заявитель

Московский авиационный технологиче им. К. Э. Циолковского и иттститут

О (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к технике измерения динамического давления в устройствах мембранного типа и может быть использовано в системах регистрации перепадов динамического давления с широким диапазоном измеря5 емой перегрузки.

Известно устройство, содержащее мембрану с изолирующей прослойкой и пленку тензорезистора из металла (lJ

Недостатком этого устройства является низкая чувствительность регистрации перепадов динамического давления.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является датчик давления, содержащий мембрану, диэлектрическую подложку и расположенный на ней тензорезистивный элемент (2) .

Недостатком указанного устройства является низкая чувствительность при регистрации перепадов динамического давления в области низких и высоких давлений.

Цель изобретения — повышение чувствительности и расширения пределов измерения динамического давления.

Укаэанная цель достигается тем, что тензорезистивный элемент выполнен в виде размещенных один в другом с зазором двух меандров, между удлиненными участками которых заподлицо установлены перемычки из переключающего диэлектрика, причем зазор между меандрами, ширина перемычек и расстояние между соседними перемычками равны ширине меандра.

На фиг. 1 изображено устройство, вид сверху, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Датчик содержит металлическую мембрану 1, нанесенный на нее слой диэлектрика 2, на котором расположен тензорезистивный элемент в виде размещенных один в другом с зазором двух меандров. Каждый из них соответству896433 ет электродам 3 и 4. Между удлиненными участками электродов 3 и 4 размещены перемычки переключающего диэлектрика 5. Зазор между меандрами, ширина перемычек и расстояние между соседними перемычками равны ширине, меандра d . Давление P .прикладывается нормально к поверхности датчика.

Максимальной деформации подвергается его середина, минимальной — его края.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от величины напряжения между электродами 3 и 4, выполняющими функцию тензочувствительных элементов, сопротивление диэлектрических перемычек 5 может быть низким или высоким. Если величина напряжения на диэлектрике 5 не превышает некоторого порогового напряжения, то такой материал находится в высокоомном состоянии и обладает определенным удельным поверхностным сопротивлением. При некотором пороговом .напряжении сопротивление диэлектрика скачком за время порядка нескольких нс переходит в ниэкоомное состояние и остается в этом состоянии при всех напряжениях, выше порогового. При уменьшении напряжения диэлектрик скачком вновь переходит в исходное высокоомное состояние за время обрат— його переключения порядка нескольких мкс.

До переключения тензочувствительность датчика определяется сопротивлением двух независимых электродов

3 и 4, регистрирующих перепады давления в одном направлении. После переключения происходит закорачивание электродов и основное падение напряжения происходит на низкоомных перемычках в другом направлении. В исходном состоянии входное сопротивление датчика является высокоомным и определяется сопротивлением электродов 3 и 4 после переключения ниэкоомным и определяется состоянием диэлектрических перемычек. В связи с этим в исходном состоянии датчик способен регистрировать низкие значения динамического давления С высокой чувствительностью, а после пере1О ключения — высокие значения динамического давления.

Таким образом, использование предлагаемого датчика позволяет повысить его чувствительность при регистрации перепадов динамического давления в областях низких и высоких давлений .

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий упругую мембрану, покрытую слоем диэлектрика, и расположенный на нем тензорезистивный элемент, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения пределов измерения динамического давления, тензореэистивный элемент выполнен в виде размещенных один в другом с зазором двух меандров, между удлиненными участками которых эаподлицо установлены перемычки из переключающего диэлектрика, причем зазор между меандрами, ширина перемычек и расстояние между соседними перемычками равны ширине меандра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

40 1. Патент Японии Р 31379, кл. 111 С 23, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР и 249700, кл. G 01 1 9/04, 18.03.68 (прототип).

896433

AA 5 5

Составитель В.Казаков

Редактор Н.Пушненкова Техред 3. Фанта

Заказ 11682/28 Тираж 882 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4