SU759876A1 - Датчик давления - Google Patents
Датчик давления Download PDFInfo
- Publication number
- SU759876A1 SU759876A1 SU782568182A SU2568182A SU759876A1 SU 759876 A1 SU759876 A1 SU 759876A1 SU 782568182 A SU782568182 A SU 782568182A SU 2568182 A SU2568182 A SU 2568182A SU 759876 A1 SU759876 A1 SU 759876A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- membrane
- center
- pressure
- rim
- rigid center
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
1
Устройство относится к измерительной технике, а именно к датчикам давления.
Известны датчики давления, содержащие мембранный упругий элемент с бор-5 тиком по периферии с расположенными на Мембране тензорезисторами [ΐ] .
Недостатком таких датчиков является нелинейность выходного сигнала. Наиболее близким по технической сущности данному изобретению является датчик,содержащий мембранный упругий элемент с бортиком по периферии, прикрепленным к корпусу и жестким центром с расположенными у границ борти- 15 ка и жесткого центра на гибкой части мембраны тензорезисторами [2] .
Недостатком известного устройства является невысокая точность вследствие гистерезиса и нелинейности, а 20 также узкий диапазон измерений.
Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых давлений при сохранении линейных градуировочных характеристик. 25
Поставленная цель достигается Тем, что в известный датчик давления, содержащий упругий элемент в виде мембраны с жестким центром и бортиком по периферии, прикрепленным к корпусу 30
2
датчика и тензорезисторы, расположенные у границ жесткого центра и бортика, снабжен упором, установленным с зазором относительно жесткого центра, и дополнительными тензореэи-. сторами, расположенными на расстоянии >0,2,5с|от границ бортика и· жесткого центра, где ό - расстояние между бортиком и жестким центром.
Введение в датчик упора позволяет расширить диапазон измеряемых давлений, которые мембрана выдерживает, оставаясь при этом в области упругих деформаций. При этом дополнительная тензосхема позволяет осуществлять измерения в расширенном диапазоне давлений от нуля до давлений, при которых упор ограничивает перемещения жесткого центра мембраны. Деформации в мембране вызваны воздействием на нее измеряемого давления и силы со стороны упора. Расположение тензорезисторов дополнительной тензосхемы в центральной области гибкой части мембраны обеспечивает ее нечувствительность к воздействию силы со -стороны упора на хлесткий центр мембраны, так как обусловленные этой сидой деформации в центре гибкой части близки к-нулю.
В результате чувствительность допол' '”' . - 3
759876
нитёльной тензосхемы к давлению не меняется после касания жестким центром упора, т.е. градуировочная кривая остается линейной в расширенном диапазоне давлений.
На фиг. 1 изображен датчик, общий щид; на фиг. 2 - часть мембранного чувствительного элемента с тензосхемой; на фиг.,За,б,в - узел крепления
' 'Датчика с мембраной й упором при нулевом, номинальном и превышающем номинальное давлениях; на фиг. 4- за висимости выходного сигнала обеих тензосхем от приложенного давления.
На фиг. 1 изображен мембранный
“ "'“датчик давления 1 с мембранным чувствительным элементом 2, крепящимся бортиком 3 к месту крепления к корпусу 4. Над жестким центром 5 мембраны с зазором расп'ологается 'упор 6.' Необходимый зазор выставляется посредством резьбового соединения упора 6 с кор- 20 пусом. Постоянство начального зазора и герметичность внутренней полости датчика достигается сваркой упора по периметру с корпусом. Сигнал с тензореэисторов 7-9 подается на регистри- 25 рующую аппаратуру. Тензорезистор 7 находится у границы бортика, а тензореэистор 8 - у границы жёсткого центра. Тензорезистор 9 находится в центральной ;области гибкой части мембраны -зд на расстоянии, большем 0,25 от ее границ (о/ - ширина гибкой части), т.е. от жесткого центра и от бортика.’
Датчик работает следующим образом.
При воздействии давления, меньшего
номинального, жесткий центр смещается, тензорезистор 7 испытывает деформацию сжатия, а 8 - растяжения.
• Моётовая тензосхема, образованная тенфипа 7 и 8, лежащими в смежных плечах, выдает сигнал Ц , про-40 порциональный давлению (для простоты остальные два тензорезиетора мосто' вой“"схемы не показаны). Тензорезистор 9 испытывает меньшие деформации, поэтому дополнительная тензосхема, об- 45 раэованная тензорезисторами типа 9,
т.е. лежащими в центральной области гибкой части мембраны, выдает сиг- . нал , меньший Ц ,. но тоже линейно связанный с давлением.
Для формирования мостовой доцол; нительной схемы могут быть .использованы тангенциальные резисторы, обла------------даЮщие чувствительностью противоположного знака по сравнению с радиальным тензореэистором 9 они, как и ^5
' второй радиальный.тензорезистор мостовой дополнительнойсхемы не показаны на фиг. Ϊ...3/. При номинальном
•давлении происходит касание упора жестким центром. При дальнейшем уве- ¢0
. личении давления жесткий центр остается неподвижным·, так как его удерживает упор, но гибкая часть мембраны про'®.. - должает деформироваться (фиг. Зв) . /гак ~ · ......как" в данент касания возрастает жест- ^5
ти'З’еСзгп'Эг—
кость мембраны, и дальнейший прирост деформаций тензореэисторов 7 и 8 имеет один знак (сжатие), то выходной сигнал Ц , первой тензосхемы практически перестает зависеть от давления. Кривая и, испытывает в точке резкий перелом.
В то же время чувствительность дополнительной схемы остается конечной, так как при Р>РМоп в центральной области гибкой части мембраны достигаются максимальные деформации растяжения (ψΗΓ.χ Зв) . Смена знака деформации происходит Примерно в четверти ширины гибкой части мембраны от ее границ (у границы с бортиком - сжатие переходящее в максимальное растижение в центральной области гибкой части, переходящее в сжатие у границы с жест ким центром).
' Деформация мембраны вызвана воздействием давления и силы со стороны упора, приложенной к жесткому центру. В отсутствие давления при приложении силы к жесткому центру, мембрана испытывает деформации разных знаков у бортика жесткого центра , и величина деформаций меняет знак в центральной области гибкой части. Тензорезисторы, расположенные на линии нулевых деформаций, вознйкающих в мембране при воз действии силы на жесткий центр, нечувствительны к такому воздействию. Поэтому градуировочная характеристика дополнительной тензосхемы, тензорезисторы которой находятся на линии нулевых деформаций, возникающих в мем бране при приложении силы к жесткому центру, является линейной во всем диапазоне давлений. Точное расположение линии нулевых деформаций в мембране зависит от соотношения размеров жесткого центра и гибкой части и может быть найдено вдля любых конкретных размеров. В частности для очень большого и,очень малого жесткого центра линия нулевых деформаций находится в центре гибкой части.
Таким образом, описанный датчик позволяет проводить измерения в расширенном по сравнёнию с прототипом диапазоне давлений, Давая при этом линейный выходной сигнал. В диапазоне давлений, меньших (^^могут использоваться обе тензосхемы, при измерениях в расширенном диапазоне давлений от нуля до давлений, превышающих ΡΗθ4 используется дополнительная тенэосхёма.
По сравнению с известными многодиапаЭонными датчиками давления предлагаемый не1' требует наличия нескольких упругих элементов. Поэтому его себестоимость, особенно при использовании интегранного мембранного элемента, существенно ниже. По сравнению с прототипом заявляемый датчик обладает более широкими функциональными возможностями при той же стоимости и практически той же сложности.
759876
Claims (1)
- Формула изобретенияДатчик давления, содержащий упругий элемент в виде мембраны с жестким центром'"», бортиком по периферии, прикрепленным к корпусу датчика и тенэореэисторами, расположенными у границ жесткого центра и бортика, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых давлений и повышения точности измерения, он снабжен упором, установленным сзазором относительно жесткого центра и дополнительными тензореэисторами, расположенными на расстоянии 0,25ό от границ бортика и жесткого центра, где ό расстояние между бортиком и жестким центром.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782568182A SU759876A1 (ru) | 1978-01-29 | 1978-01-29 | Датчик давления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782568182A SU759876A1 (ru) | 1978-01-29 | 1978-01-29 | Датчик давления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU759876A1 true SU759876A1 (ru) | 1980-08-30 |
Family
ID=20743884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782568182A SU759876A1 (ru) | 1978-01-29 | 1978-01-29 | Датчик давления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU759876A1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5661245A (en) * | 1995-07-14 | 1997-08-26 | Sensym, Incorporated | Force sensor assembly with integrated rigid, movable interface for transferring force to a responsive medium |
US6089106A (en) * | 1998-09-04 | 2000-07-18 | Breed Automotive Technology, Inc. | Force sensor assembly |
-
1978
- 1978-01-29 SU SU782568182A patent/SU759876A1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5661245A (en) * | 1995-07-14 | 1997-08-26 | Sensym, Incorporated | Force sensor assembly with integrated rigid, movable interface for transferring force to a responsive medium |
US6089106A (en) * | 1998-09-04 | 2000-07-18 | Breed Automotive Technology, Inc. | Force sensor assembly |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2735855A1 (en) | A measuring device for measuring a physical quantity | |
US4827240A (en) | Force measuring device | |
SU759876A1 (ru) | Датчик давления | |
JPH04232436A (ja) | 圧力測定用自動トランスデューサ選択システム | |
US3269174A (en) | Stress sensor and stress sensing system | |
US11079297B2 (en) | Integrated force sensor | |
Esmaeili et al. | A moiré micro strain gauge | |
JP2654184B2 (ja) | 半導体湿度センサ | |
SU871001A2 (ru) | Датчик давлени | |
SU767585A1 (ru) | Преобразователь давлени | |
SU847085A1 (ru) | Тензофотопреобразователь | |
SU996875A1 (ru) | Силоизмеритель | |
KR100219762B1 (ko) | 연료량 측정기 | |
SU459699A1 (ru) | Тензорезистивный преобразователь разности давлений | |
CN112880886B (zh) | 一种柔性传感器 | |
CN211954514U (zh) | 一种半桥半导体应变计 | |
SU566128A1 (ru) | Датчик деформаций | |
CN106768501B (zh) | 应变敏感元件嵌入式测力装置 | |
RU2631016C1 (ru) | Тензопреобразователь давления | |
SU694777A1 (ru) | Упругий элемент датчика силы | |
KR200187594Y1 (ko) | 다이어트 좌변기 | |
SU885839A1 (ru) | Датчик давлени | |
US20160161284A1 (en) | Microforce measuring device | |
SU614346A1 (ru) | Датчик давлени | |
RU2025678C1 (ru) | Датчик контактных нормальных напряжений |