Емкостный датчик давления
Изобретение относится к измерительной технике. Предлагаемый емкостный датчик давления может быть использован для измерения давления с повышенной чувствительностью и высокой линейностью преобразования. На неподвижный электрод 7 конденсатора нанесена пленка 8 твердого диэлектрика, диэлектрическая проницаемость которого изменяется по представленному соотношению. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)з G 01 1 9/12
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Фиг 2 (21) 4662903/24-10 (22) 31.01.89 (46) 23,12.90. Бюл. М 47 (72) И.Е.Макаров, П.П.Степанов, Д.В.Лебедев и М.В.Кузнецова (53) 531,787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 209786, кл. G 01 1 9/12, 1969. (54) ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ
„„5U„„1615583 А1 (57) Изобретение относится к измерительной технике. Предлагаемый емкостный датчик давления может быть использован для измерения давления с повышенной чувствительностью и высокой линейностью преобразования. На неподвижный электрод 7 конденсатора нанесена пленка 8 твердого диэлектрика, диэлектрическая проницаемость которою изменяется по представленному соотношению. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.
1615583
Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к датчикам давления, содержащим емкостный преоб,,разователь давления в электрический curi нал, 5 !
Цель изобретения — повышение чувстi вительности и уменьшение нелинейности.
На фиг. 1 изображена конструкция емкостного датчика давления. в котором на электрод рабочего конденсатора нанесен 10 твердый диэлектрик с переменной диэлектрической проницаемостью; на фиг. 2- вариант исполнения электрода рабочего конденсатора.
Рмкрстный датчик давления содержит 15. изготовленную за адно целое с корпусом 1 плоскую мембрану 2 с подвижным электродом 3 рабочего конденсатора и кольцевым электродом 4 эталонного конденсатора, размещенным на утолщенной недеформи- 20 руемой части корпуса. На верхней пластине 5, скрепленной с корпусом 1, расположен неподвижный электрод 6 эталонного конденсатора и неподвижный электрод 7 ! рабочего конденсатора, на который нане- 25
;сен слой твердого диэлектрика 8 с перемен ной диэлектрической прон ицаемостью. Под действием измеряемого давления прогибается мембрана 2, уменьшается зазор между электродами рабочего конденсатора и соот- 30 ветственно увеличивается емкость рабочего конденсатора.
На фиг. 2 изображен электрод 7 рабоче го конденсатора емкогтного датчика давления, на который нанесены четыре линзы 9 — 35
1 .12 твердого диэлектрика с разными значе ниями диэлектрической проницаемости.
Нанесение на электрод рабочего конденсатора слоя диэлектрика с изменяющейся по представленному соотношению ди- 40 электрической проницаемостью позволяет на порядок и более снизить составляющую погрешности измерения, обусловленную нелинейностью функции преобразования, увеличить емкость и чувствительность дат- 45 чика, что значительно расширяет сферу его применения, При этом наименьшая величина нелинейности обеспечивается. при равенстве площадей участков кругового электрода и центрального.
Формула изобретения
1. Емкостный датчик давления, содержащий корпус, изготовленную за одно це- лое с ним мембрану радиуса R, в центре которой закреплен электрод рабочего конденсатора в виде круга и концентрично ему на корпусе закреплен электрод эталонного конденсатора в виде плоского кольца, причем с начальным зазором do от упомянутых электродов в корпусе закреплены соответственно им аналогичные по виду ответные электроды эталонного и рабочего конденсаторов, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и уменьшения нелинейности, на ответный электрод рабочего конденсатора нанесен слой твердого диэлектрика толщиной д, диэлектрическая проницаемость которого выбирается из соотношения
1 — (1 — (1 — — ) ) г где ео — диэлектрическая проницаемость воздуха;
r — текущее значение радиуса.
2. Датчик давления по и. 1, о,т л и ч а юшийся тем, что слой твердого диэлектрика выполнен в виде концентрически расположенных относительно центрального круга кольцевых участков, причем площади участков и центрального круга равны, а диэлектрическая проницаемость каждого участка определена соотношением
Ео
Е
1 т(2)(3
d. Xr e — 1 где гн, ri — соответственно внутренний и наружный радиус участков;
i — порядковый номер участков;
i = 1 — порядковый номер центрального круга, 1615583
Составитель О.Слюсарев
Техред M. Мор гентал Корректор Jl.Ïèëèïåíêî
Редактор Е.Папп
Проивводотвенно-ивдательокив комбинат Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101
Заказ 3981 Тираж 469 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
