Чувствительный элемент преобразователя давления

 

в+ т ;„-, О П ИC А" И Е

Союз Соватсимх

Социал истичесви

Респубики ((() 647559

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЙТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 20.05.77(21) 2488375/18-10 с присоединением заявки Ж(23) Приоритет .— (Я) М. Кл

Я 01 L 1/18

Гееударетввнньа камнтат ссср аа делам нзобрвтеннй н аткритнй (53) УДК531.781 (088.8) Опубликовано 15.02.793юллетень,% 6

Дата опубликования описания 15.02.7> (72) Авторы изобретения

Б, И. Пивоиенков и В, М, Ливенцов (71) Заявитель (54) ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЙАВЛЕНИЯ

Устройство относится к измерительной технике, а именно к чувствительным элементам датчика давления, и может быть использовано в датчиках силы, вибрации и других механичесКих величин.

Известен интегральный чувствительный s элемент датчика, выполненный в виде балки с тензорезисторами (1).

Недостатком этого элемента является малая чувствительность ввиду большой жесткости балки.

Известен также чувствительный элемент, 16 выполненный в виде упругой балки с поперечным пазом и расположенными над его центральным участком тензорезнсторами 12).

В этом чувствительном элементе поперечный паз выполняет роль концентратора напряжения, благодаря чему чувствительность его больше.

Однако диапазон измерения этим элементом при его изготовлении методом групповой технологии мал, так как эта технология предполагает выполнение операции разделения чувствительных элементов механическим путем. При этом на его боковых гранях образуются микротрещины, уменьшающие предельно допустимую величину

l механического напряжения на краевых участках поперечного паза по сравнению с его центральным участком т.- е. уменьшающие его предельно допустимую деформацию, что и приводит к уменьшению диапазона измерения.

Целью изобретения является увеличение диапазона измерения. чувствительным элементом, изготовленным методом групповой технологии.

Цель достигается тем, что в предлагаемом элементе концы поперечного паза в направлении боковых граней выполнены с расширением, в 1,5 — 3,0 раза превышающим ширину паза.

На чертеже представлен чувствительный элемент 1 в виде упругой балки с поперечным пазом 2, имеющим расширение 3. Над ц(нтральным участком паза расположены тензорезисторы 4.

Устройство работает следующим образом.

При приложении измеряемой силы Р чувствительный элемент 1 деформируется. Максимальная величина деформации будет в области его минимальной жесткости; т. е. в зоне поперечного паза 2. При помощи

647559

Формула изобретения

3 тензорезисторов 4 зта деформация преобразуется в электрический сигнал.

Радиус кривизны изгиба центрального участка паза больше, чем краевого, потому чго меньше его ширина. 5

Так как механические напряжения обратно пропорциональны радиусу кривизны изгиба, то на расширенных краевых участках паза ойи меньше, чем на центральном, причем во столько раз, во сколько раз больше их ширина.

Экспериментальные исследования чувствительного элемента, изготовленного методом групповой технологии, показали, что предельно допустимая величина напряжения центрального участка поперечного паза, выполненного без расширения, в !,5 — 3,0 раза больше, чем краевого, Таким образом, расширение паза к бо-

- ковым граням чувствительного элемента, изготовленного методом груйповой технологии, в 1,5 — 3,0 раза превышает величину его до- З! пустимых деформаций до уровня, соответствующего центральному участку паза, т. е. расширяет диапазон измерения, Чувствительный элемент преобразователя давления, выполненный методом групповой технологии в виде упругой балки с поперечным пазом и расположенными над его центральным участком тензорезисторами, .отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона измерения, концы поперечного паза в направлении боковых граней выпол. иены с расширением, в 1,5 — 3,0 раза превышающим ширину паза.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 504978, кл. G 01 р 15/12, 1974.

2, Патент США №3.327.525, кл. 73-88.5, 1975.

Составитель, H. Панин

Редактор Л. Батанова . ТехредО. Луговая Корректор 4. Гриценко

Заказ 29495 Тираж I 08Q Поднисное

UHHHAH. Государственного комитета СССР но делам изобретений .и открытиИ

1 f 3035. Москва, )К-ЗЬ, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», t . Ужгород, ул. Проектная, 4