Емкостный датчик давления и устройство формирования его выходного сигнала

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в датчиках, применяемых для измерения давления в различных областях. Цель: уменьшение габаритных размеров, повышение технологичности и чувствительности емкостного датчика. Сущность изобретения: емкостный датчик давления содержит две диэлектрические втулки 10 и 14 и металлическую втулку 11, выполненную за одно целое с диском 4, жестко соединенным с центром мембраны 2, два электрода 5 и 7 из разных пар и дополнительно введенный электрод 9 выполнены в виде цилиндриче2 ских колец, расположенных на внешней стороне первой диэлектрической втулки 10, жестко закрепленной на опорном основании концентрично металлической втулке 11, а два других электрода 6 и 8 выполнены в виде цилиндрических колец, размещенных на внешней стороне второй диэлектрической втулки 14, за креплён ной на внешней цйл индрической поверхности металлической втулки 11. Устройство формирования выходного си г н ал а ем кбст н of о датчйШ д а ел ёнМя содержит включенный последовательно с усилителем дополнительный усилитель, в цепь обратной связи которого включена первая пара электро довТпр1Ме м к &хбду до - полнитёльного усилителяггГодТШчей Злектрод первой пары, расположенный на второй диэлектрической втулке, и к выходу дополнительного усилителя -электрод первой пары , р а с п 6 л о ж е н н ы и на п е р в о и диэлектрической втулке,а к входу усилителя подключен электрод второй пары электродов , расположенный на второй диэлектрической втулке, и к выходу усилителя - электрод второй пары электродов, расположенный на первой диэлектрической втулке. Дополнительный электрод подключен к выходу опорного генератора, 2 с.п. ф-лы, 6 ил. N| Ю VJ со XJ

союз соВЕтских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 01 1 9/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4885070/10 (22) 22.10.90 (46) 30.01.93. Бюл. N 4 (71) Научно-исследовательскйй институт физических измерений (72) Е,А.Мокров и Е.M,Áåëîçóáîâ . (56) 1, Патент США N 4562742, кл. G 01 L

9/12, 1986, 2. Авторское свидетельство СССР .

N - 1622788, кл. G 01 L 9/12, 1989.: (54} ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ И

УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ЕГО ВЫХОДНОГО СИГНАЛА (57} Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в датчиках, применяемых для измерения давления в различных областях, Цель: уменьшение габаритных размеров, повышение технологичности и чувствительности емкостного датчика, Сущность изобретения: емкостный датчик давления содержит две диэлектрические втулки 10 и 14 и металлическую втулку 11, выполненную за одно целое с диском 4, жестко соединенным с центром мембраны 2; два электрода 5 и 7 из разных пар и дополнительно введенный электрод 9 выполнены в виде цилиндричеИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в датчиках, применяемых для измерения давления в различных областях народного хозяйства.

Известен емкостный датчик давления, содержащий прогибающуюся мембрану и плоскую эталонную пластину. На мембране установлены два кольцеобразных электрода, первый является чувствительным элеских колец, расположенных на внешней стороне первой диэлектрической втулки 10, жестко закрепленной на опорном основании концентрично металлической втулке 11, а два других электрода 6 и 8 выполнены в виде цилиндрических колец, размещенных на внешней стороне второй диэлектрической втулки 14, закрепленной на внешней цйлиндрической поверхности металлической втулки 11. Устройство формирования выходного сигнала емкостного датчика давления содержит включенный последовательно с усилителем дополнительный усилитель, в цепь обратной связи которого включена первая пара электродов причем к входу до полнительного усилителя йодклЮчен электрод первой пары. расположенный на второй 3 диэлектрйческой втулке, и к выходу дополнительного усилителя — " электрод riepsoé пары, расположенный на первой диэлектрической втулке, а к входуусилителя подключен электрод второй пары электро- 2 дов, расположенный на второй диэлектрической втулке, и к выходу усилителя— электрод второй пары электродов, расположенный на первой диэлектрической втулке, Дополнительный электрод подключен к выходу опорного генератора, 2 с.п. ф-лы, 6 ил, (А) ментом, второй — эталонным. Эталонная пластина, обращенная в сторону прогибаемой поверхности мембраны, также содержит чуствительный элемент, выполненный в форме кольцеобразного электрода, который вместе с электродом мембраны образует емкостный датчик. Механическая распорка, установленная в центральной части пространства между мембраной и эталонной пластиной, поддерживает постоянное рас1791737

20 ских процессов формирования планарных электродов, Существенным недостатком известной конструкции является также сравнительно небльшая чувствительность, связанная со сравнительно небольшим изменением ем- 25 кости электрода от измеряемой величины в силу небольшой площади электродов, Известно устройство формйрования выходного сигнала датчика давления, содержащее задающий генератор, усйлитель, к 30 выходу и в цепь обратной связи которого подключены электроды измерительного и эталоннОго конденсаторов, Недостатком известного устройства яв35 ляется небольшая чувствительность, связанная с тем, что устройство формирует сигнал, зависящий от отношения неизмей ного значения эталонного конденсатора и зависящего от измеряемого давления зна40 чения измерительного конденсатора

Наиболее близким по техничес <ой сущности к предлагаемой конструкции является емкостный датчик давления, содержащий корпус, мембраны с жестким центром и ци45 линдрическим периферийным основанием, диск, закрепленный с зазором на мембране при помощи прокладки, и емкостный преобразователь деформаций в виде двух пар противолежащих электродов, первая из ко50 торых расположена по центру мембраны и диска, а вторая — на консольной части мембраны и на периферии диска.

Недостатком известной конструкции являются сравнительно большие габаритные размеры, связанные со сравнительно большими линейными размерами, необходимыми дпя обеспечения приемлемых значений емкостей, определяемых плоскостным расположением электродов.

Недостатком известной конструкции являстояние между ними, не препятствуя прогибу мембраны. Эталонная пластина закрывается крышкой, которая по периметру соединяется с мембраной. На крышке укреплен эталонный кольцеобразный элект- 5 род, положение которого соответствует эталонному кольцеобразному электроду на мембране, Эти два кольцеабразных электрода образуют эталонный емкостный датчик. " „,:: .-;,4- ;:, . Я 10

Недостатком известного датчика явля,.ф "„: Е ются довольйо значительные габаритные размеры, связанные с необходимостью значительных линейных размеров для обеспечения приемлемых значений емкостей. 15

Другим недостатком известного устройства является сравнительно невысокий уровень технологичности, объясняемый необходимостью применения сложных технологиче- ется также сравнительно невысокая технологичность, связанная с необходимостью применения сложных технологических процессов, например, полирования поверхности мембраны и пластины до минимально возможной шероховатости, напыления диэлектрического слоя, напыления электродов, выставление межэлектродного зазора и т,п.

Для выполнения этих операций необходимо сложное и дорогое технологическое оборудование, которое требует специальных технологических помещений с контролируемой и регулируемой окружающей средой (микроклиматом). Все это не позволяет производить емкостные датчики с приемлемой для многйх отраслей народного хозяйства стоимостью. . Недостатком известного емкостного датчика давления является неудовлетворительная чувствительность, связанная с небольшим изменением емкости .электродов от измеряемого давления в силу небольшой площади электродов, Наиболее блйзким по технической сущности к предлагаемому устройству формированйя выходного сигнала емкостного датчика давления является устройство, содержащее опорный генератор, усилитель, к выходу и в цепь обратной связи которого подкпючень1 электроды двух пар электродов, Недостатком известного устройства является сравнительно небольшая чувствительность, связанная с тем, что усилитель формирует сигнал, зависящий только от отношения емкостей двух пар электродов.

Изобретение направлено на уменьшение габаритных размеров, повышение технологичности и чувствительности..

Согласно изобретению в емкостном датчике давления, содержащем корпус, мембрану с опорным основанием, диск и преобразователь деформаций в виде двух пар противолежащих электродов, он снабжен двумя диэлектрическими втулками и металлической втулкой, выполненной за одно целое с диском, жестко соединенным с центром мембраны, два электрода из разных пар и дополнительно введенный электрод выполнены в виде цилиндрических колец, расположенных на внешней стороне первой диэлектрической втулки, жестко закрепленной на опорном основании концентрично металлической втулке, а два других электрода выполнены в виде цилиндрических колец, размещенных на внешней стороне диэлектрической втулки, закрепленной на внешней цилиндрической поверхности металлической втулки, причем размеры элементов конструкции датчика связаны

1791737

С5 — 6 да;

15 (2) 20

30 — - ... (3) С5 — 8

R1 л

40

55 соотношениями: Н1 = M + S; Нг = M; Нз = M

+ S; H4 =- M + S, Н5 = M, где Н1, Нг — ширина электродов, расположенных на первой диэлектрической втулке;

Нз, Н4 — ширина электродов, расположенных на второй диэлектрической втулке;

Н5 — ширина дополнительного электроM — максимальная величина перемещения металлической втулки под действием измеряемого давления;

S — расстояние между электродами, расположенными на одной цилиндрической втулке.

Кроме того, согласно изобретению в устройстве формирования выходного сигнала емкостного датчика давления, содержащем опорный генератор и усилитель, в цепь обратной связи которого подключены электроды пары электродов, последовательно с усилителем введен дополнительный усилитель, в цепь обратной связи которого включена первая пара электродов, причем к входу дополнйтел»ьного. усилителя подключен электрод первой пары, расположенный . на первой диэлектрической втулке, а к входу усилителя подключен электрод второй пары электродов, расположенный на второй диэлектрической втулке и к выходу усилителя— электрод второй пары электродов, расположенный на первой диэлектрической втулке, а дополнительный электрод подключен к вь1ходу опорного генератора.

Выполнение электродов в виде цилиндрических колец, расположение их на диэ- лектрических втулках, закрепление одной из диэлектрических втулок на внешней ци линдрической поверхности металлической втулки позволяет уменьшить габаритные размеры и повысить технологичность, так как цилиндри 1еская поверхность обеспечйвает сочетание максимального значения площади электродов при заданных попе- речных линейных размерах с простотой и совершенством обработки, Увеличение площади электродов, расположенных на цилиндрической поверхности, по сравнению с площадью электродов, расположенных на плоскости, объясняется существенным повышением площади цилиндрической поверхности по сравнению с площадью плоской фигуры одинакового диаметра, .Предлагаемое пространственное расположение электродов позволяет повысить чувствительность, так как по сравнению с прототипом дополнительно используется изменение емкости конденсаторов С5-6 и

С6-9, в результате чего выходной сигнал при одном и том же приращении измеряемого давления изменяется на большую величину.

Для обоснованйя заявляемых решений о6ратимся к фиг.б, В начальном состоянии, когда величина измеряемого давления равна нулю, значения емкостей конденсаторов равны (см. фиг.ба)..

R1

In

Rz где 6 6> — относительная и абсолютная диэлектрические проницаемости;, R1, Rz — "радиусы электродов.

2 Лебит 0

Cs в= =О

R1

In

2 тг яка 0

С6 — g = .— =0

R1

In— 2 а.- 1 * -л:М:» : .. .,,: й»1-

2ляЬ Нг

С7 — 8 =

R1

In—

Rz

Подставляя зн»ачения емкостей в выражение для выходного сигнала, получим, что выходной сигнал в этом случае равен нулю.

При воздействии максимального измеряемого давлеййя (см. фиг,бб) 2 л Г Fo 0

С5 — 6 = — — =0

R1

In

2КЯЯ (Hg+5+H4 Н1 H — 2Б

С7 — 8

R1

1п

R1 -и

Rz

Непосредственно из фиг.бб следует, что Н5=

- M. Это связано с тем, что если Н5 будет больше М, то неполностью будут иСпользованы возможности изменения емкости кон-. денсатора C6-g вследствие непблной ее модуляции измеряемым давлением. Если же Н5 будет меньше М, то при определен- ном значении измеряемого давления происходит потеря монотонности изменения выходного сигнала от измеряемого давления, связанная с тем, что перемещение электрода 9 вследствие его недостаточной ширины при определенной величине измеряемого давления не будет сопровождаться увеличением емкости Cs-g, что и приводит к отсутствию модуляции изменения "емкости

С6-9 от измеряемого давления). Из анализа фиг.бб можно записать Нз = Н5+ S, В случае, 1791737 если Hs .будет больше суммы Hs + S, то неоправданно уменьшится модуляция емкости С5-г измеряемым давлением, так как изменение будет оканчиваться не с нулевым, а с каким-то большим нуля значением, 5 что приведет или к увеличению размеров, или к уменьшению чувствительности. Если же величина Нз будет меньше суммы Hs+ S, то появится немотонность модуляции емкости С -в вследствие того, что после опреде- 10 ленного значения измеряемого давления значение емкости Cg-6 не будет зависеть от измеряемого давления, Учитывая, что Н =

=М, можно записать Нз = М + S. Для обеспечения максимального изменения выходного 15 сигнала, т.е, для обеспечения максимальной чувствительности, необходимо, в частности, чтобы было максимально изменение знаменателя в выражении выходного сигнала, т.е. произведения Сь-s С7-в. Известно, что про- 20 изведение двух величин максимально в случае их равенства. Приравнивая значения емкостей Cg-s и С7-8 и проведя необходимые преобразования, получим Н2 = Нз — S; или, учитывая, что Нз = M + S, H2 = M. Из 25 анализа фиг.6 видно, что в силу соображений, высказанных по поводу величины Нз и непосредственно из фиг.ба, следует, что H4=

= Н2 + $ или, учитывая, что Н2 = М, H4 = М +

+S, Для обеспечения максимальной чувст- 30 вительности необходимо, чтобы емкость конденсатора С7-s при.воздействии максимального измеряемого давления была бы равна нулю. Поэтому, приравнивая к нулю выражение для емкости С7-s, получим: 35

0 (4)

R1

In

2 или 40

НЗ+ Н4 — Н1 Н5 S = О, откуда

Н1= Нз+ Н4 Hs S

Подставляя вместо Нз, Н4, Н5 их значения, получим 45

H1= М+ S+ M+ S — M — S.= М+ 3.

Величина расстояния S между электродами, расположенными на одной цилиндрической втулке, выбрана одинаковой для обейх втулок в связи с тем, что она определяется 50 технологическими возможностями и не зависит от местонахождения электродов на той или иной втулке. Для обеспечения минимальности габаритных размеров необходимо, чтобы длина металлической втулки была 55 равна (см. фиг.1), 4 = Н1 + S + Н2. Подставляя Н1 = М + S, H2 =- M, получим Ls = 2(M + S), Если La будет больше 2(M+ S), то неоправданно увеличатся габаритные размеры, а если меньше, ro невозможно будет незамещение электродов на втулке.

На фиг.1 изображен предлагаемый емкостный датчик давления, На фиг,2, 3 — развертки электродов на гибкой диэлектрической основе. Соотношения между размерами межэлектродного зазора, толщина электродов и размерами других элементов конструкции для наглядности изменены, На фиг.4, 5 изображена структурная электрическая и эквивалентная схемы предлагаемого устройства формирования выходного сигнала емкостного датчика давления, Нэ фиг.6 рассчитана модель определения соо. ношения размера электродов, Емкостный датчик давления содержит корпус 1, мембрану 2 с опорным основанием 3, диск 4, преобразователь деформаций в виде двух. пар противолежащих электродов 5, 6 и 7, 8, два электрода 5 и 7 из равных пар и дополнительно введенный электрод 9 в виде цилйндрических колец, расположенныхна внешней стороне первой цилиндрической диэлектрической втулки 10, жестко закрепленной на опорном основании, концентрично металлической втулке 11, выполненной за одно целое с центром 12 диска 4, жестко соединенном при помощи штока 13 с центром мембраны. Два других электрода

6 и 8 выполнены в виде цилиндрических колец, размещенных на внешней стороне второй цилиндрической диэлектрической втулки 14, закрепленной на внешней цилиндрической поверхности металлической втулки 11, Размеры элементов конструкции выполнены в соответствии с заявляемыми соотношениями. При максимальной величине перемещения металлической втулки под действием измеряемого давления, равной

400 мкм и расстоянии между электродами, расположенными на одной цилиндрической втулке S = 100 мкм, Н1 = 500 мкм, Н2 = 400 мкм, Нз = H4 = 500 мкм, Hs = 500 мкм. Корпус выполнен из сплава 29Н К-ВИ, мембрана выполнена из сплава 36НХ ПО, Опорное основание, шток и металлическая втулка выполнены из сплава 29НК-ВИ. Для создания электродов и диэлектрических втулок используется фольгированная полимидная пленка толщиной 20 мкм с толщиной фольги

10 мкм.

Изготовление датчика проводят следующим образом. Изготавливают гофрированную мембрану с опорным основанием.

Изготовление проводят известными методами механической обработки. На фольгированной полимидной пленке формируют методом фотолитографии электроды, как . показано на фиг.2, 3. На цилиндрическую

1791737

10 поверхность металлической втулки наносят слой клея ВС-350 и наматывают на нее вторую диэлектрическую основу с электродами

6 и 8..Полимеризуют соединение при температуре +160"С в течение 2 ч. Покрывают поверхность электродов фторопластовым лаком ФП-525. Покрытие лаком позволяет уменьшить трение диэлектрических втулок при их взаимном перемещении и устраняет возможное прилйпание при закреплении первой диэлектрической втулки, После просыхания лака наматывают первую диэлектрическую основу с электродами. При этом целесообразно проводить намотку нескольких витков диэлектрической основы, а первый и последующие витки и место соприкосновения с опорным основанием покрывают клеем ВС-350. Проводят полимеризацию клея прйтемпературе+160 С в течение 2 ч. Присоединяют выводные до рожки 15 при помощи сварки или пайки к гермоконтактам 16.

Электрическая схема устройства формирования выходного сигнала емкостного датчика давления изображена на фиг,4, а

его эквивалентная схема — на фиг,5. Оно содержит опорный генератор 17, дополнительный операционный усилитель 18 тийа

1407УД2 и операцйонн ый усилитель 19 типа

1407УД2. Выход генератора соединен с электродом 9, B цепь обратной связи дополнительного усилителя 18 включена первая пара электродов, причем к выходу дополнительного усилителя подключен электрод 6 первой пары электродов, расположеннйй на второй диэлектрической втулке„а к выходу дополнительного усилителя — электрод 5 первой пары электродов, расположенный на первой диэлектрической втулке, К выходу усилителя 19 подключен электрод 8 второй пары электродов, расположенный на второй диэлектрической втулке, а к выходу усилителя — электрод 7 второй пары электродов, расположенный на первой диэлектрической втулке.

Емкостный датчик давления работает следующим образом. В начальном состоянии при измеряемом давлении, равном дав. лению внутренней полости датчика, емкость конденсаторов, образованных электродами 5 и 6 и электродами 7 и 8, максимальна, а емкость конденсатора, образованного электродами 5 и 8 и электродом 6 и 9, минимальна, Под воздействием измеряемого давления на мембрану датчика центр мембраны прогибается. Прогиб центра мембраны при помощи штока передается металлической втулкой. В результате этого металлическая втулка, а. следовательно, и жестко закрепленная на ней вторая диэлектрическая втулка с электродами 6 и 8 сместится относительно первой диэлектрической втулки с электродами 5, T и 9. Вследствие относительного смещения электродов

5 емкость конденсаторов, образованных электродами 5 и 6 и электродамй 7 и 8, уменьшается, а емкость конденсаторов, обС6 — э С5 — 6

U вх

С7 — 8 С5 — 6 (6) 40 где обозначение С5-6, С5-6, Ст-6 аналогйчно обозначению С6-я

В начальном состоянии при измеряемом давлении, равном давлению во внутренней полости датчика, в связи с тем, чтО емкость конденсаторов С5-6, С7-в максимальна, а емкость С5-6, С6-в минимальна и. фактически равна паразитной емкости между электродами 5 и 8, 6 — 9, выходной сигнал с усилителя 19 будет минимальным и фактически равен нулю (в соответствии с выражениями, приведенными выше). По мере возрастания величины измеряемого давления и связанного с ним увеличения емкости конденсаторов С5-6, C6-g и уменьшения емкостей конденсаторов С5-6 и С7-в выходной сигнал будет монотонно возрастать (в соответствии с выражением для выходного сигнала, приведенным выше). При воздействии разовэнных электродами 5 и 8 и электродами 6 и 9, увеличивается, При воздействии

10 максимального измеряемого давлейия элек-. троды расположатся таким образом, что емкости конденСэторов, образованных электродами 5.и 6 и электродамй 7 и 8, будут минймальйы, а емкость конденсаторов, об15 разованнйх электродами 5 и 8 и 6 и 9; будет . . максимaiiLAa (см. фиг.б). Таким образом, измеряя емкости конденсаторов, образованных электродами 5 и 6, 7 и 8, 5 и 8, 6 и 9, можно однозначно судить о величине изме20 ряе мого д авления.

Устройство формировани я раба тает следующим образом. Задающий генератор формирует синусоидальное найряженйе частотой 200 кГц, которое через конденсатор, 25 образованный электродами 6 и 9, поступает на дополнительный усилитель (см. фиг.4, 5), нэ выходе которого появляется сйгнал амплитудой

С6 — 9

) .. — С вЂ” .. (5) где С6-в — емкость конденсатора; образо- ванного электродами 6 и 9, Сигнал с уСилителя 18 подается через конденсатор, образованный электродами 5 и 8, на усили35 тель.19, на выходе которого образуется сигнал амплитудой

1791737

15

25 трично металлической втулке, а два других

40

50 максимального измеряемого давления, когда значение емкости конденсаторов С5-в и

Се-g достигнет максимальной величины, а значение емкостей конденсаторов Сь-6 и

С7-в будет минимально (причем емкость конденсатора С5-6 будет практйчески равна нулю) выходной сигнал устройства формирования достигает максимальной величины (теоретически он равен бесконечности, а практически ограничивается максимально допустймым сигналом последнего каскада операционного усилителя).

Таким образом; при изменении измеряемого давления от нуля до максимально допустимого значения выходной сигнал устройства формированйя монотонно меняется от нуля до максимально допустимого выходного значения.

Таким образом, преимуществом заявляемого решения является уменьшение габаритных размеров за счет увеличения площади электродов вследствие их непла-. нарного размещения, Кроме того, заявляемое решение позволяет существенно увеличить значение изменения емкостей электродов, а следовательно, чувствительности вследствие повышения дйэлектрической проницаемости межэлектродного: зазора за счет применения материалов с .диэлектрической проницаемостью, превы- 3 шающей диэлектрическую проницаемость вакуума или воздуха, которые в прототйпе используются в качестве межэлектродной среды. Уменьшение габаритов и повышение чувствительности в заявляемой конструкции происходит также за счет использова- ния модуляции от измеряемого давления двух дополнительных конденсаторов, характер изменения емкости от измеряемого. давления совпадает с изменением емкости у йме1ощихся конденсаторов, а также за счет выполнения размеров конструкции в соответствии с заявляемыми"сботношенияУменьшение габаритов и повышенйе 4 чувствительности в заявляемых решениях достигается также за счет формирования выходного сигнала в виде частного, в числителе которого лроизведение емкостей, увеличивающихся с воздействием давления, а в знаменателе — произведение емкостей, убывающих с увеличением давления, Искл1очейие" труднофпрэвляемых технологических процессов подготовки поверхностей, напыления диэлектрических и электродных 5 слоев, выставление ме>кэлектродных зазоров, устранение необходимости использования с л о жн ого и дорогостоящего оборудования, требующего специальных помещений, позволяет повысить технологичность заявляемого решения, Снижение трудозатрат на изготовление датчиков позволяет их широкое использование в различных отраслях народного хозяйства, особенно там, где нежелательно или невозможно применение сравнительно дорогих датчиков.

Формула изобретения

1. Емкостный датчик давления, содержащий корпус, мембрану с опорным основанием, диск и преобразователь деформаций в виде двух пар противолежащих электродов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, повышения технологичности и чувствительности, он снабжен двумя диэлектрическими втулками и металлической втулкой, выполненной за одно целое с диском, жестко соединенным с центром мембраны; два электрода из разных пар и дополнительно введенный электрод выполнены в виде цилиндрических колец, расположенных на внешней стороне первой диэлектрической втулки, жестко закрепленной на опорном основании конценэлектрода выполнены в виде цилиндрических колец, размещенных на внешней стороне второй диэлектрической втулки, закрепленной на внешней цилиндрической поверхности металлической втулки, причем размеры элементов конструкции датчика связаны соотношениями Н1 = М + S; Нг = М;

H3=M+ S; H4=M+S; Н5=М, где Н1и Н2 — ширина электродов, расположенных на первой диэлектрической втулке; Нз и H4 — ширина электродов, расположенных на второй диэлектрической втулке; Н5 — ширина дополнительного электрода; M — максимальная величина перемещения металлической втулки под действием измеряемого давления; S — расстояние между электродами, расположенными на одной цилиндрической втулке, 2. Устройство формирования выходного сигнала емкостного датчика давления, содержащее опорный генератор и усилитель, в цепь обратной связи которого подключены электроды пары электродов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения чувствительности, последовательно с усилителем введен дополнительный усилитель, в цепь обратной связи которого включена первая пара электродов, причем к входу дополнительного усилителя подключен электрод первой пары, расположенный на второй диэлектрической втулке, и к выходу дополнительного усилителя — электрод первой пэры, расположенный на первой диэлектрической втулке, а к входу усилителя подключен электрод

1791737

14 второй пары электродов, расположенный на второй диэлектрической втулке и к выходу усилителя — электрод второй пары электродов, расположенный на первой диэлектрической втулке, а дополнительный электрод подключен к выходу опорного генератора.

1791737

1791737

4Ы о. Составитель Е,Мокров

Техред M,Ìîðãåíòàë

Корректор M,Têà÷

Редактор Т.Иванова

Заказ 148 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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