RU2282165C2 - Method and device for determining pressure fluctuations - Google Patents

Method and device for determining pressure fluctuations Download PDF

Info

Publication number
RU2282165C2
RU2282165C2 RU2004132561/28A RU2004132561A RU2282165C2 RU 2282165 C2 RU2282165 C2 RU 2282165C2 RU 2004132561/28 A RU2004132561/28 A RU 2004132561/28A RU 2004132561 A RU2004132561 A RU 2004132561A RU 2282165 C2 RU2282165 C2 RU 2282165C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor
temperature
voltage
output voltage
pressure
Prior art date
Application number
RU2004132561/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004132561A (en
Inventor
Милослав Иванович Суханов (RU)
Милослав Иванович Суханов
н Акоп Айрапетович Казар (RU)
Акоп Айрапетович Казарян
Георгий Петрович Грошев (RU)
Георгий Петрович Грошев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ")
Priority to RU2004132561/28A priority Critical patent/RU2282165C2/en
Publication of RU2004132561A publication Critical patent/RU2004132561A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2282165C2 publication Critical patent/RU2282165C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

FIELD: measuring technique.
SUBSTANCE: method comprises determining output voltage and transformation ratio of the thin-film capacitive gage as a function of temperature and storing the results in memory. The temperature dependencies of the coefficients of dielectric permeability, flexibility modulus, and output voltage and sizes of the gage plates are obtained from the results of a preliminary experimental study. The device comprises thin-film capacitive gage, charge and voltage amplifiers, switch, units for storing, multiplication, and polarization, and indicator and control unit. The gage is connected with the inputs of the dividing unit, multiplying unit, and memory unit through the charge and voltage amplifiers. The memory unit is connected with the outputs of the units for multiplying and dividing. The other outputs of the units are connected with the indicator. The control unit is connected with the control inputs of the memory unit, units for multiplying and dividing, and switch.
EFFECT: enhanced precision.
2 cl, 4 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения пульсаций давления и температуры в авиационной технике.The invention relates to the field of measurement technology and can be used to determine pressure and temperature pulsations in aircraft.

Известно устройство для измерения пульсаций давления. Устройство содержит тонкопленочные емкостные датчики, источник поляризации, усилители заряда и напряжения, защитные цепи; сигнал с обкладок конденсатора подается на усилитель заряда, затем на усилитель напряжения и индикатор.A device for measuring pressure pulsations is known. The device contains thin-film capacitive sensors, a polarization source, charge and voltage amplifiers, protective circuits; the signal from the capacitor plates is fed to the charge amplifier, then to the voltage amplifier and indicator.

Такое устройство позволяет измерять пульсации давления на поверхности объекта без дренирования (см. патент РФ №2087883, "Способ определения пульсаций давления и емкостный датчик для его осуществления", автор А.А.Казарян, МПК G 01 L 9/12).Such a device allows the measurement of pressure pulsations on the surface of an object without drainage (see RF patent No. 2087883, “Method for determining pressure pulsations and a capacitive sensor for its implementation”, by A.A. Kazaryan, IPC G 01 L 9/12).

Известен способ для измерения пульсаций давления на деформируемом объекте. Блок датчика содержит первую и вторую группы чувствительных элементов (ЧЭ) давления. Первой группой чувствительных элементов снимают сигнал, несущий информацию от воздействия давления, деформации изделий, шумы и помехи. От второй группы ЧЭ пульсаций давления, наклеенной непосредственно в области максимальной деформации изделия, получают сигнал деформации. Затем из общего сигнала первой группы ЧЭ выделяют сигнал деформации изделия, шумов второй группы ЧЭ и получают полезный сигнал от пульсаций давления.A known method for measuring pressure pulsations on a deformable object. The sensor unit contains the first and second groups of sensing elements (SE) pressure. The first group of sensitive elements remove a signal that carries information from the effects of pressure, product deformation, noise and interference. From the second group of CE pressure pulsations glued directly in the region of maximum deformation of the product, a strain signal is obtained. Then, from the general signal of the first group of SEs, the signal of deformation of the product, the noise of the second group of SEs are isolated and a useful signal is obtained from pressure pulsations.

Этот способ позволяет определить пульсации давления без дренирования изделия (см. патент РФ №2087883 "Способ определения пульсаций давления и емкостный датчик давления для его осуществления", автор А.А.Казарян, МПК G 01 L 9/12).This method allows you to determine pressure pulsations without draining the product (see RF patent No. 2087883 "Method for determining pressure pulsations and a capacitive pressure sensor for its implementation", by A.A. Kazaryan, IPC G 01 L 9/12).

К недостаткам способа и устройства можно отнести отсутствие возможности учитывать влияние температуры на результаты измерения.The disadvantages of the method and device include the inability to take into account the effect of temperature on the measurement results.

Наиболее близким к предложенному изобретению техническим решением является устройство для определения пульсаций давления, содержащее высокотемпературный емкостной датчик с обкладками и экраном (до 300°С). Датчик с согласующим усилителем соединяют кабелем с двумя сплошными экранами. Устройство содержит источник питания для усилителя напряжения и усилителя заряда. Для поляризации датчика предусмотрен источник поляризации постоянного тока. Датчик с измерительной аппаратурой согласован с усилителем заряда, сигнал через усилитель напряжения подают на микропроцессор.Closest to the proposed invention, the technical solution is a device for determining pressure pulsations, containing a high-temperature capacitive sensor with plates and a screen (up to 300 ° C). A sensor with a matching amplifier is connected by a cable with two continuous screens. The device contains a power source for a voltage amplifier and a charge amplifier. To polarize the sensor, a direct current polarization source is provided. A sensor with measuring equipment is matched with a charge amplifier, the signal is fed through a voltage amplifier to a microprocessor.

Такое устройств о не позволяет измерить пульсации давления на поверхности изделия без дренирования (см. патент РФ №2182321, 2002, "Способ измерения пульсаций давления", автор А.А.Казарян, МПК G 01 L 9/12).Such devices do not allow measuring pressure pulsations on the surface of the product without drainage (see RF patent No. 2182321, 2002, "Method for measuring pressure pulsations", by A. A. Kazaryan, IPC G 01 L 9/12).

К недостаткам устройства можно отнести следующее: для крепления датчика необходимо дренировать изделие, отсутствует возможность учесть влияние температуры на результаты измерения.The disadvantages of the device include the following: for mounting the sensor, it is necessary to drain the product; there is no way to take into account the effect of temperature on the measurement results.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением является способ измерения пульсаций давления. В нормальных условиях определяют напряжение шумов, помех и градуируют датчик. Для определения напряжения теплового шума датчик размещают в спокойную среду, задают повышенную температуру. В состоянии покоя на датчик действует температура, и он изолирован от воздействия внешних электромагнитных помех, акустических фоновых шумов и действия давления (P=0). Затем датчик вместе с кабелем помещают в среду повышенной температуры, измеряют напряжение теплового шума без воздействия пульсаций давления. Определяют отдельно тепловой шум датчика и кабеля. В нормальных условиях после выделения напряжения теплового шума и внешних помех из общего сигнала на датчик подают фиксированные пульсации давления, определяют коэффициент преобразования устройства. Если эксплуатационная температура неизвестна, то с учетом конструктивных особенностей датчика составляют его эквивалентную электрическую схему и на основе напряжения теплового шума датчика можно вычислить температуру среды. Причем выход датчика согласуют со входом усилителя заряда.Closest to the proposed invention, the technical solution is a method of measuring pressure pulsations. Under normal conditions, determine the voltage of noise, interference and graduate the sensor. To determine the voltage of thermal noise, the sensor is placed in a calm environment, set the elevated temperature. At rest, the sensor is affected by temperature, and it is isolated from external electromagnetic interference, acoustic background noise, and pressure (P = 0). Then the sensor, together with the cable, is placed in an environment of elevated temperature, the voltage of thermal noise is measured without the influence of pressure pulsations. Separately determine the thermal noise of the sensor and cable. Under normal conditions, after the isolation of the thermal noise voltage and external noise from the common signal, fixed pressure pulsations are fed to the sensor, and the device conversion coefficient is determined. If the operating temperature is unknown, then, taking into account the design features of the sensor, make up its equivalent electrical circuit and based on the thermal noise voltage of the sensor, you can calculate the temperature of the medium. Moreover, the output of the sensor is consistent with the input of the charge amplifier.

После согласования сигнал с выхода усилителя заряда подают в усилитель напряжения, нормируют и подают на индикатор. Усилители напряжения и заряда питают источником постоянного тока. Емкостный датчик тоже поляризуют постоянным напряжением из блока поляризации.After coordination, the signal from the output of the charge amplifier is supplied to the voltage amplifier, normalized and fed to the indicator. Amplifiers of voltage and charge feed a constant current source. The capacitive sensor is also polarized with a constant voltage from the polarization block.

Такой способ позволяет измерить пульсации давления на поверхности изделия путем дренирования (см. патент РФ №2182321, "Способ измерения пульсаций давления", автор А.А.Казарян, МПК G 01 L 9/12).This method allows you to measure pressure pulsations on the surface of the product by drainage (see RF patent No. 2182321, "Method for measuring pressure pulsations", by A. A. Kazaryan, IPC G 01 L 9/12).

К недостатку способа измерения пульсаций давления можно отнести отсутствие возможности получить истинное значение сигнала давления при изменении температуры поверхности объекта.The disadvantage of the method of measuring pressure pulsations is the inability to obtain the true value of the pressure signal when the surface temperature of the object changes.

Задачей настоящего изобретения является расширение области применения и повышение точности измерения путем компенсации (коррекции) влияния температуры на результаты измерения.The objective of the present invention is to expand the scope and increase the measurement accuracy by compensating (correcting) the effect of temperature on the measurement results.

Технический результат достигают тем, что в устройство для определения пульсаций давления, содержащее емкостный датчик, усилитель заряда, усилитель напряжения и блок поляризации, в котором выход блока поляризации соединен с обкладкой конденсатора, а другая обкладка конденсатора соединена со входом усилителя заряда, выход которого соединен со входом усилителя напряжения, дополнительно введены блоки памяти, деления, умножения, управления и переключатель, который соединен с сигнальным выходом усилителя напряжения, выход переключателя соединен со входами блоков деления, умножения и памяти, блок памяти соединен с переключателем и выходами блоков деления и умножения, выходы блоков деления, умножения и памяти соединены с индикатором, а блок управления соединен с управляющими входами блоков памяти, умножения, деления и переключателем.The technical result is achieved in that in a device for determining pressure pulsations containing a capacitive sensor, a charge amplifier, a voltage amplifier and a polarization unit, in which the output of the polarization unit is connected to the capacitor plate, and the other capacitor plate is connected to the input of the charge amplifier, the output of which is connected to the input of the voltage amplifier, additionally introduced blocks of memory, division, multiplication, control and a switch that is connected to the signal output of the voltage amplifier, the output of the switch with union of the inputs of the division blocks, multiplication and memory storage unit coupled to the switch and outputs the division and multiplication unit, an output of division blocks, multiplication, and a memory coupled to the indicator and control unit connected to control inputs of memory blocks, multiplication, division, and a switch.

Технический результат также достигается тем, что в способе определения пульсаций давления, основанном на том, что к емкостному датчику прикладывают давление, которое преобразуют в электрический сигнал, его усиливают и регистрируют, затем в состоянии покоя в нормальных условиях датчик градуируют и определяют напряжения шумов, затем датчик помещают в среду повышенной температуры, на его выходе измеряют напряжение теплового шума, определяют температуру среды, определяют пульсации давления, в нем до определения пульсаций давления в состоянии покоя датчика определяют температурные зависимости диэлектрической проницаемости ε, модуля упругости Е и размеров обкладок а×b датчика, затем определяют метрологические характеристики емкостного датчика (с твердым или газообразным диэлектриком), а именно емкость С, приращение емкости ΔС, коэффициент преобразования датчика

Figure 00000002
, где Р - пульсации давления, и выходное напряжение Uвых, затем вычисляют температурные зависимости коэффициентов для диэлектрической проницаемости αε, модуля упругости αE и температурного расширения обкладок αа, b, а также выходного напряжения αU, принимая базовую температуру равной 23°С, все перечисленные зависимости запоминают, из суммы (1-αа, b)+(1-αε)+(1-αE)=1-αU и получают коэффициент выходного напряжения αUεEa, b-2, все параметры датчика представляют в виде таблицы и регистрируют, затем датчик помещают в среду с известной температурой выше 23°С, подают контролируемое давление P≠0, по известному значению температуры определяют коэффициент выходного напряжения αU, затем измеряют выходное напряжение Uвых, несущее информацию об изменении давления, это напряжение делят на коэффициент выходного напряжения αU, получают базовое значение выходного напряжения Uвых23 и коэффициент преобразования датчика
Figure 00000003
; если в условиях эксплуатации температура датчика неизвестна, то на датчик подают контролируемое давление, градуируют при температуре 23°С, измеряют и запоминают базовое выходное напряжение Uвых23, затем на датчик подают то же давление при повышенной температуре, измеряют выходное напряжение Uвых и делят его на базовое выходное напряжение Uвых23, получая значение коэффициента αU, по нему вычисляют температуру эксплуатации, причем операции запоминания, деления и умножения осуществляют по управляющим сигналам.The technical result is also achieved by the fact that in the method for determining pressure pulsations, based on the fact that pressure is applied to the capacitive sensor, which is converted into an electrical signal, it is amplified and recorded, then, at rest under normal conditions, the sensor is graduated and noise voltages are determined, then the sensor is placed in a medium of elevated temperature, the voltage of thermal noise is measured at its output, the temperature of the medium is determined, the pressure pulsations are determined, in it before determining the pressure pulsations At rest, the temperature dependences of the dielectric constant ε, the elastic modulus E, and the dimensions of the sensor plates a × b are determined, then the metrological characteristics of the capacitive sensor (with solid or gaseous dielectric) are determined, namely, the capacitance C, the increment of the capacitance ΔС, the sensor conversion coefficient
Figure 00000002
where P is the pressure pulsation and the output voltage U o , then the temperature dependences of the coefficients for the dielectric constant α ε , the elastic modulus α E and the thermal expansion of the plates α a, b , and the output voltage α U are calculated, taking the base temperature equal to 23 ° C, all the above dependencies are remembered from the sum of (1-α a, b ) + (1-α ε ) + (1-α E ) = 1-α U and get the output voltage coefficient α U = α ε + α E + α a, b -2, all parameters of the sensor are presented in the form of a table and recorded, then the sensor is placed in an environment with a known temperature Aturi above 23 ° C, is fed, controlled pressure P ≠ 0, the known temperature value determined coefficient α U output voltage is then measured output voltage U O, carrying information about a change in pressure, this voltage is divided by the coefficient α U output voltage obtained base value output voltage U o23 and sensor conversion coefficient
Figure 00000003
; if operating conditions of the sensor temperature is unknown, then the sensor is fed controlled pressure, calibrated at 23 ° C, is measured and stored basic output voltage U vyh23, then the sensor is supplied at the same pressure at elevated temperature, measured output voltage U O and divide it to the base output voltage U o23 , receiving the value of the coefficient α U , the operating temperature is calculated from it, and the operations of memorization, division and multiplication are carried out according to the control signals.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства. На фиг.2 для примера показана зависимость диэлектрической проницаемости ε полиимидной пленки марки ПМ от температуры θ (в широком диапазоне) и частоты, пульсаций давления, а на фиг.3 показана зависимость динамического модуля упругости Е от температуры. На фиг.4 показаны температурные зависимости коэффициентов температурного расширения обкладок αа, b, диэлектрической проницаемости αε, модуля упругости αE, выходного напряжения αU. С помощью этих коэффициентов определяют, во сколько раз изменяются параметры датчика, т.е. емкость С, приращение емкости ΔС, коэффициент преобразования датчика

Figure 00000003
и выходное напряжение датчика Uвых при изменении температуры.Figure 1 shows a block diagram of a device. Figure 2 shows by way of example the dependence of the dielectric constant ε of a PM brand polyimide film on temperature θ (over a wide range) and frequency, pressure pulsations, and figure 3 shows the temperature dependence of the dynamic elastic modulus E. Figure 4 shows the temperature dependence of the coefficients of thermal expansion of the plates α a, b , dielectric constant α ε , elastic modulus α E , output voltage α U. Using these coefficients, it is determined how many times the sensor parameters change, i.e. capacitance C, increment of capacitance ΔC, sensor conversion coefficient
Figure 00000003
and the output voltage of the sensor U o when the temperature changes.

Устройство содержит емкостный датчик давления 1 с обкладками 2, экраном 3, блок поляризации постоянного тока 4. Выход датчика через усилитель заряда 5, нормирующий усилитель напряжения 6, переключатель 7 соединен с сигнальными входами блоков деления 8, умножения 9, памяти 11 и индикатором 10, причем сигнальные входы блока памяти 11 соединены с выходами блоков деления и умножения. Блоки 7, 8, 9, 11 работают под контролем блока управления 12. Выходы блока 12 соединены с управляющими входами блоков памяти 11, умножения 9, деления 8 и переключателем 7.The device contains a capacitive pressure sensor 1 with plates 2, a screen 3, a DC polarization unit 4. The output of the sensor through a charge amplifier 5, a normalizing voltage amplifier 6, a switch 7 is connected to the signal inputs of the divisions 8, multiplication 9, memory 11 and indicator 10, moreover, the signal inputs of the memory block 11 are connected to the outputs of the blocks of division and multiplication. Blocks 7, 8, 9, 11 operate under the control of the control unit 12. The outputs of block 12 are connected to the control inputs of the memory blocks 11, multiplication 9, division 8, and switch 7.

Устройство работает следующим образом. В поляризованном состоянии в режиме покоя датчика (без пульсаций давления) и в рабочем режиме (под воздействием давления) давление, преобразованное в электрический сигнал датчиком 1, несет информацию о полном сигнале, шумов и помех и полезном сигнале. Затем после согласования сигнала датчика в усилителе заряда 5 и нормирующем усилителе 6 сигнал через переключатель 7 поступает на вход блоков деления 8, умножения 9 и индикатор 10. В блоке памяти 11 по команде блока управления 12 запоминают выходное напряжение Uвых, коэффициент преобразования датчика, коэффициенты αа, b, αε, αE, αU, размеры обкладок а×b. В блоке деления 8 выходное напряжение Uвых усилителя 6 делится на коэффициент αU, на эту величину следует умножать базовый сигнал Uвых23, полученный при начальной базовой температуре 23°С.The device operates as follows. In a polarized state in the standby mode of the sensor (without pressure pulsations) and in the operating mode (under the influence of pressure), the pressure converted into an electrical signal by sensor 1 carries information about the complete signal, noise and interference, and the useful signal. Then, after matching the sensor signal in the charge amplifier 5 and the normalizing amplifier 6, the signal through the switch 7 is fed to the input of the divisions 8, multiplication 9, and indicator 10. In the memory block 11, at the command of the control unit 12, the output voltage U o , sensor conversion coefficient, coefficients are stored α a, b , α ε , α E , α U , sizes of the plates a × b. The output voltage dividing unit 8 U O of the amplifier 6 is divided into coefficient α U, this value must be multiplied by the base signal U vyh23 obtained at an initial reference temperature 23 ° C.

В блоке умножения 9 по команде блока управления 12 происходит умножение выходного напряжения Uвых на коэффициент αU.In the multiplication unit 9, at the command of the control unit 12, the output voltage U o is multiplied by the coefficient α U.

В общем случае блок управления должен выполнять ввод параметров датчика, вывод информации, организовать все виды вычислений, а также, если необходимо, обеспечить преобразование аналогового сигнала в цифровой.In the general case, the control unit must enter the parameters of the sensor, output information, organize all types of calculations, and also, if necessary, ensure the conversion of the analog signal to digital.

Отечественные усилители заряда выполнены на интегральной микросхеме 544УД1. Использование схемы с отрицательной обратной связью по постоянному напряжению обеспечивает малый дрейф нуля. Коэффициент усиления усилителя заряда приблизительно равен 1. Расстояние между датчиком и усилителем заряда 0-50 м. Усилитель напряжения, блоки памяти, деления и умножения - известные схемы в электронике. Блоками индикации и управления могут быть компьютеры. Рекомендуются коэффициенты усиления нормирующего усилителя напряжения 50, 100, 1000, 1500, 2000 и поляризация постоянным током с напряжением 100 В.Domestic charge amplifiers are made on an integrated microcircuit 544UD1. Using a DC negative feedback circuit provides low zero drift. The gain of the charge amplifier is approximately 1. The distance between the sensor and the charge amplifier is 0-50 m. The voltage amplifier, memory, division, and multiplication units are known circuits in electronics. Indication and control units can be computers. The amplification factors of the normalizing voltage amplifier are recommended 50, 100, 1000, 1500, 2000 and polarization with direct current with a voltage of 100 V.

Пульсации давления (звуковое давление) могут быть непрерывными, имеет смысл квантовать давление по времени и представлять в виде дискретных отсчетов в том или ином числовом коде. Практически устройство можно реализовать как в одноканальном, так и многоканальном (несколько десятков каналов) исполнении.Pressure pulsations (sound pressure) can be continuous, it makes sense to quantize the pressure in time and present it as discrete readings in a particular numerical code. In practice, the device can be implemented both in single-channel and multi-channel (several tens of channels) performance.

Способ определения пульсаций давления основан на следующих факторах и допущениях.The method for determining pressure pulsations is based on the following factors and assumptions.

Известно, что существующие (в том числе тонкопленочные) датчики имеют несколько видов погрешности: температурная; нелинейность; гистерезис; дрейф нуля.It is known that existing (including thin-film) sensors have several types of error: temperature; nonlinearity; hysteresis; drift of zero.

Корректировка (компенсация) гистерезиса и дрейфа невозможна. Если все же делается попытка такой корректировки, то требуется знать физический процесс, и затраты на вычисления при этом очень велики (Ковальский Г. Компенсация ошибок датчиков давления для простого соединения с микрофоном, ВЦП, перевод № Н-41769, 1987).Correction (compensation) of hysteresis and drift is not possible. If, nevertheless, an attempt is made to make such an adjustment, then you need to know the physical process, and the computational costs are very high (G. Kovalsky. Compensation of errors of pressure sensors for simple connection with a microphone, VCP, translation No. N-41769, 1987).

Основная причина погрешностей тонкопленочных датчиков связана с влиянием температуры θ на диэлектрическую проницаемость ε, модуль упругости Е и размеры чувствительного элемента а×b.The main reason for the errors of thin-film sensors is associated with the influence of temperature θ on the dielectric constant ε, the elastic modulus E, and the size of the sensitive element a × b.

1. Оценим влияние температуры на размеры, выходное напряжение и коэффициент преобразования датчика. Диапазон температур выберем исходя из возможности полиимида марки ПМ и каптона - от 20 до 300°С. Колебания температуры влияют на модуль упругости E(θ) и диэлектрическую проницаемость ε(θ); их экспериментальные значения заносятся в блок памяти.1. Let us evaluate the effect of temperature on dimensions, output voltage, and sensor conversion coefficient. The temperature range is chosen based on the possibility of PM brand polyimide and kapton - from 20 to 300 ° C. Temperature fluctuations affect the elastic modulus E (θ) and the dielectric constant ε (θ); their experimental values are entered into the memory block.

а) Будем считать, что пленка однородна и нагревается равномерно. При этом уравнения общей деформации по главным осям пленки имеют следующий вид: Δa/a=α1θ, Δb/b=α2θ, где α1 и α2 - коэффициенты линейного расширения по ширине (а) и длине (b) ЧЭ из полиимидной пленки, если она отличается анизотропией, например, из-за технологической вытяжки. Эти параметры получаются экспериментально и заносятся в блок памяти. Разные значения коэффициентов α1 и α2 объясняют тем, что при нагреве полиимидная пленка сначала проявляет температурную усадку из-за остаточного напряжения, возникающего во время изготовления пленки, а затем расширяется на присущий ей коэффициент температурного расширения.a) We assume that the film is homogeneous and heats evenly. The equations of general deformation along the main axes of the film have the following form: Δa / a = α 1 θ, Δb / b = α 2 θ, where α 1 and α 2 are the linear expansion coefficients along the width (a) and length (b) of the CE from a polyimide film, if it differs in anisotropy, for example, due to technological drawing. These parameters are obtained experimentally and entered into the memory block. The different values of the coefficients α 1 and α 2 are explained by the fact that, when heated, the polyimide film first exhibits temperature shrinkage due to the residual stress arising during the manufacture of the film, and then expands to its inherent coefficient of thermal expansion.

Однако значения скорости усадки и коэффициента температурного расширения невелики. Ниже приводятся коэффициенты линейного расширения полиимидной пленки α1, α2 (единица измерения K-1), умноженные на 106.However, the values of the shrink rate and coefficient of thermal expansion are small. The coefficients of linear expansion of the polyimide film α 1 , α 2 (unit of measurement K -1 ) multiplied by 10 6 are given below.

Температура, °СTemperature ° C В направлении обработки, α1 In the direction of processing, α 1 В поперечном направлении, α2 In the transverse direction, α 2 2323 15,515,5 37,237,2 7575 16,316.3 38,938.9 200200 17,817.8 42,642.6 300300 18,918.9 45,045.0

б) На основании данных от блоков деления, умножения и памяти определяют приращения размеров обкладок по мере повышения температуры: Δа(θ)=α1аθ, Δb(θ)=α2bθ. Из-за этого увеличивается начальная емкость датчика С0. Результаты расчета сведены в табл.1, они заносятся в блок памяти.b) Based on the data from the division, multiplication and memory blocks, increments of the size of the plates are determined as the temperature rises: Δа (θ) = α 1 аθ, Δb (θ) = α 2 bθ. Because of this, the initial capacitance of the sensor C 0 increases. The calculation results are summarized in table 1, they are recorded in the memory block.

2. Определяют зависимость емкости С(θ), приращения емкости ΔС(θ), коэффициента преобразования

Figure 00000004
и выходного напряжения датчика U(θ) от температуры, где Р - пульсации давления.2. Determine the dependence of the capacitance C (θ), the increment of the capacitance ΔC (θ), the conversion coefficient
Figure 00000004
and the output voltage of the sensor U (θ) versus temperature, where P is the pressure pulsation.

Принцип работы датчика. При изменении давления изменяется расстояние между обкладками 2. В результате деформации (датчика с твердым диэлектриком) и прогиба обкладок (датчик с газообразным диэлектриком) изменяется начальная емкость С, приращение емкости ΔС и относительное изменение емкости ΔС/С. Напряжение на выходе датчика 1 пропорционально приращению емкости ΔС/С и напряжению поляризации Uп c выхода блока 4.The principle of operation of the sensor. When the pressure changes, the distance between the plates 2 changes. As a result of deformation (a sensor with a solid dielectric) and deflection of the plates (a sensor with a gaseous dielectric), the initial capacitance C, the increment of the capacitance ΔС, and the relative change in the capacitance ΔС / С change. The voltage at the output of the sensor 1 is proportional to the increment of the capacitance ΔС / С and the polarization voltage U p c of the output of block 4.

а) Ёмкость датчика с твердым диэлектриком определяют по формуле: C(θ)=a(θ)b(θ)ε(θ)/t, приращение емкости: ΔС(θ)=С(θ)-С0, где С0 - начальная емкость датчика при 23°С; коэффициент преобразования датчика

Figure 00000005
.a) The capacitance of a sensor with a solid dielectric is determined by the formula: C (θ) = a (θ) b (θ) ε (θ) / t, increment of the capacitance: ΔС (θ) = С (θ) -С 0 , where С 0 - initial sensor capacity at 23 ° C; sensor conversion factor
Figure 00000005
.

Для примера рассмотрим датчик с размерами обкладок а×b=6×9 мм; μ=0,225 - коэффициент Пуассона; E(23°С)=4,5 ГПа - модуль упругости полиимидной пленки; t=20 мкм - толщина пленки между обкладками конденсатора; ε(23°С)=3,4 - начальная диэлектрическая проницаемость полиимида (при частоте 100 кГц). На фиг.2 приведена зависимость диэлектрической проницаемости каптона Н (полиимидной пленки) от температуры и частоты. При температуре -70°С диэлектрическая проницаемость изменяется от 3,3 до 3,45 в диапазоне частот 0,1-100 кГц. (Г.Ли, Д.Стоффи, К.Невилл. Новые линейные полимеры, с.200, рис.VIII.41; M.: Химия, 1972, 280 с.)For example, consider a sensor with the dimensions of the plates a × b = 6 × 9 mm; μ = 0.225 - Poisson's ratio; E (23 ° C) = 4.5 GPa - the elastic modulus of the polyimide film; t = 20 microns - film thickness between the capacitor plates; ε (23 ° С) = 3.4 is the initial dielectric constant of the polyimide (at a frequency of 100 kHz). Figure 2 shows the dependence of the dielectric constant of Kapton N (polyimide film) on temperature and frequency. At a temperature of -70 ° C, the dielectric constant varies from 3.3 to 3.45 in the frequency range 0.1-100 kHz. (G. Lee, D. Stoffi, K. Neville. New linear polymers, p.200, fig. VIII.41; M .: Chemistry, 1972, 280 p.)

Зависимость динамического модуля упругости полиимида от температуры показана на фиг.3 (Бессонов М.И., Котон М.М. и др. Полиимиды - класс термических полимеров, с.108, рис.44; М.-Л.: Наука, 1983, 306 с.).The temperature dependence of the dynamic elastic modulus of polyimide is shown in Fig. 3 (Bessonov M.I., Koton M.M. et al. Polyimides - a class of thermal polymers, p. 108, Fig. 44; M.-L .: Nauka, 1983 , 306 p.).

Расчетные значения параметров датчика с твердым диэлектриком представляют в виде таблицы, выдают на индикатор и заносят в блок памяти. На фиг.2, 3 и 4 результаты получены путем экспериментального исследования.The calculated values of the parameters of the sensor with a solid dielectric are presented in the form of a table, displayed on the indicator and entered into the memory unit. In figure 2, 3 and 4, the results are obtained by experimental research.

б) Аналогичным образом определяют параметры датчика с газообразным диэлектриком. Емкость датчика в зависимости от температуры определяют по формуле С(θ)=πε(θ)а2(θ)/t=Сг, где a - радиус ячейки между обкладками; приращение емкости:

Figure 00000006
, где δ - толщина мембраны датчика; коэффициент преобразования:
Figure 00000007
Когда между обкладками имеется n отверстий, коэффициент преобразования датчика модифицируется:
Figure 00000008
C2=ε(θ)(S0-πa2n)/t - емкость твердотельной части конденсатора (между ячейками), S0 - площадь обкладки датчика. Все перечисленные параметры датчика с газообразным диэлектриком и зависимость E(θ) от температуры (фиг.3) пересылают в блок памяти, а результаты расчета в виде таблиц подают на индикатор.b) Similarly, the parameters of the sensor with a gaseous dielectric are determined. The sensor capacity, depending on temperature, is determined by the formula C (θ) = πε (θ) and 2 (θ) / t = C g , where a is the cell radius between the plates; capacity increment:
Figure 00000006
where δ is the thickness of the sensor membrane; conversion factor:
Figure 00000007
When there are n holes between the plates, the conversion coefficient of the sensor is modified:
Figure 00000008
C 2 = ε (θ) (S 0 -πa 2 n) / t is the capacitance of the solid-state part of the capacitor (between cells), S 0 is the sensor lining area. All of the above parameters of the sensor with a gaseous dielectric and the dependence of E (θ) on temperature (Fig. 3) are sent to the memory unit, and the calculation results are presented in the form of tables on the indicator.

в) Определяют влияние температуры на выходное напряжение датчика:

Figure 00000009
, где Uп - напряжение поляризации датчика. Напряжение U(θ) запоминают и регистрируют на индикаторе.c) Determine the effect of temperature on the output voltage of the sensor:
Figure 00000009
where U p is the polarization voltage of the sensor. The voltage U (θ) is stored and recorded on the indicator.

3. Определяют безразмерные коэффициенты αa, b, αε, αE, αU как функции температуры.3. The dimensionless coefficients α a, b , α ε , α E , α U are determined as a function of temperature.

а) Принимают начальную базовую температуру 23°С. Затем, используя функции a(θ), b(θ), ε(θ), E(θ), хранящиеся в блоке памяти, определяют зависимость αa, b, αε, αE от температуры (фиг.4). Эти коэффициенты передаются в блок памяти.a) Take an initial base temperature of 23 ° C. Then, using the functions a (θ), b (θ), ε (θ), E (θ) stored in the memory unit, determine the dependence of α a, b , α ε , α E on temperature (Fig. 4). These coefficients are transmitted to the memory unit.

б) На фиг.4 значение 1 на вертикальной оси соответствует начальным значениям при базовой температуре 23°С коэффициентов температурного расширения αa, b, диэлектрической проницаемости αε, модуля упругости αE, выходного напряжения αU. Из выражения (1-αa, b)+(1-αε)+(1-αE)=1-αU по трем коэффициентам самого датчика получают четвертый - коэффициент выходного напряжения: αUa,bεE-2. Зависимость αU от температуры показана на фиг.4; ее хранят в блоке памяти.b) In figure 4, the value 1 on the vertical axis corresponds to the initial values at the base temperature of 23 ° C of the coefficients of thermal expansion α a, b , dielectric constant α ε , elastic modulus α E , output voltage α U. From the expression (1-α a, b ) + (1-α ε ) + (1-α E ) = 1-α U according to three coefficients of the sensor itself, the fourth is obtained - the output voltage coefficient: α U = α a, b + α ε + α E -2. The dependence of α U on temperature is shown in figure 4; it is stored in a memory unit.

Таблица 1Table 1 ПараметрParameter Температура θ, °СTemperature θ, ° С 2323 7575 200200 300300 b(θ), ммb (θ), mm 9,00329,0032 9,0119,011 9,0329,032 9,0519,051 a(θ), ммa (θ), mm 6,00516,0051 6,0186,018 6,0516,051 6,0806,080 C(θ), пФC (θ), pF 81,2781.27 81,581.5 81,9881.98 82,782.7

Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000010
Figure 00000011
00 0,280.28 0,90.9 1,731.73 C(αε), пФC (α ε ), pF 81,2781.27 7474 7373 7272
Figure 00000012
Figure 00000012
00 -8,8-8.8 -9,8-9.8 -11-eleven
Figure 00000013
Figure 00000013
00 -2,5-2.5 -7.5-7.5 -10-10
Figure 00000014
Figure 00000014
0,20.2 0,1950.195 0,1850.185 0,180.18
Figure 00000015
Figure 00000015
0,20.2 0,2060.206 0,2130.213 0,2350.235
Figure 00000016
Figure 00000016
00 -11-eleven -16,4-16.4 -20,3-20.3
Uвыхa,b, αε, αE), мкВU oa, b , α ε , α E ), μV 22 1,871.87 1,721.72 1,661.66 αU α U 1one 0,930.93 0,860.86 0,830.83 Примечание: в табл.1 раздельное указание аргументов αε, αE, αa, b означает учет зависимости только от указанного аргумента; полное перечисление аргументов означает, что учитываются все они.Note: in Table 1, a separate indication of the arguments α ε , α E , α a, b means taking into account the dependence only on the specified argument; a complete listing of the arguments means that they are all taken into account.

Практически ΔС/С и Uвых (в процентах) изменяются одинаково при 23-300°С (0-21%). Изменение размеров а и b ЧЭ из полиимидной пленки незначительно (см. табл.1 и фиг.4) в сравнении с вариабельностью ε и Е.In practice, ΔС / С and U out (in percent) change identically at 23-300 ° С (0-21%). The change in sizes a and b of the SE from the polyimide film is insignificant (see table 1 and figure 4) in comparison with the variability of ε and E.

4. Градуируют датчик при известной температуре.4. Graduate the sensor at a known temperature.

а) Не задавая (не прикладывая) пульсаций давления, регистрируют напряжение шумов на выходе усилителя напряжения и подают его на сигнальный вход блока памяти.a) Without setting (without applying) pressure pulsations, the noise voltage is recorded at the output of the voltage amplifier and fed to the signal input of the memory unit.

б) К датчику прикладывают известную пульсацию давления (от внешнего генератора пульсаций), регистрируют сигнал нормирующего усилителя, смешанный с шумами, и запоминают в блоке памяти: здесь же хранят температуру при градуировке. Определяют коэффициенты преобразования измерительных каналов.b) A known pressure pulsation is applied to the sensor (from an external pulsation generator), the signal of the normalizing amplifier mixed with noise is recorded and stored in the memory unit: the temperature is stored here for calibration. The conversion coefficients of the measuring channels are determined.

5. В условиях эксперимента (эксплуатации) датчик подвергают пульсации давления F при известной температуре. До подачи пульсаций давления при температуре больше 23°С измеряют напряжение теплового шума на выходе усилителя напряжения.5. In the conditions of the experiment (operation), the sensor is subjected to pressure pulsations F at a known temperature. Before the supply of pressure pulsations at a temperature of more than 23 ° C, the voltage of thermal noise is measured at the output of the voltage amplifier.

а) Для корректировки влияния температуры на выходное напряжение датчика градуируют датчик в обычных условиях, т.е. при базовой температуре 23°С. Базовый сигнал Uвых23 с выхода усилителя напряжения подают на сигнальный вход блока умножения и умножают Uвых23 на коэффициент αU для заданной температуры; получают ожидаемое напряжение Uвых=Uвых23αU. Далее сигнал блока умножения подают на индикатор. Например, задают температуру 80°С; при 23°С имеем базовое напряжение Uвых23. Согласно фиг.4 с выхода блока умножения ожидается напряжение Uвых=0,9Uвых23, несущее информацию о пульсации давления.a) To adjust the effect of temperature on the output voltage of the sensor, the sensor is graduated under normal conditions, i.e. at a base temperature of 23 ° C. The base signal U o23 from the output of the voltage amplifier is supplied to the signal input of the multiplication unit and multiply U o23 by a coefficient α U for a given temperature; receive the expected voltage U O = U vyh23 α U. Next, the signal of the multiplication block is served on the indicator. For example, set the temperature to 80 ° C; at 23 ° C we have a base voltage U o23 . 4, the output from the multiplier expected voltage U O = 0,9U vyh23 carrying information about the pressure pulsation.

б) В процессе градуировки при 23°С определяют коэффициенты преобразования датчика

Figure 00000017
и измерительного канала S, на который нужно делить сигнал усилителя напряжения Uвых23, чтобы определить пульсации давления. При температуре эксплуатации сигнал усилителя напряжения Uвых пропорционально пульсации давления подают на сигнальный вход блока деления и делят на коэффициент αU, чтобы получить Uвых23=UвыхU. Затем с выхода блока деления напряжение Uвыз23 поступает на индикатор.b) In the process of calibration at 23 ° C determine the conversion coefficients of the sensor
Figure 00000017
and a measuring channel S, into which the signal of the voltage amplifier U output23 needs to be divided, in order to determine the pressure ripple. When the operating temperature signal voltage of the amplifier U out is proportional to the pressure pulsation is supplied to the signal input divider and divide by the factor α U, to obtain vyh23 U O = U / α U. Then, from the output of the division unit, the voltage U call23 goes to the indicator.

6. На датчик подают пульсации давления при неизвестной температуре.6. A pressure pulsation is supplied to the sensor at an unknown temperature.

Для обеспечения измерений датчик градуируют при температуре 23°С и такой величине пульсации давления Р, которая ожидается в эксперименте (эксплуатации). В блок памяти подают выходное напряжение Uвых23.To ensure measurements, the sensor is graduated at a temperature of 23 ° C and such a value of pressure pulsation P, which is expected in the experiment (operation). The output voltage U o23 is supplied to the memory block.

Затем в процессе эксперимента (эксплуатации) подают (прикладывают) к датчику пульсации давления Р при неизвестной температуре. Выходное напряжение датчика Uвых через усилители заряда и напряжения и переключатель подают на сигнальный вход блока деления. На другой сигнальный вход блока деления базовое выходное напряжение Uвых23 поступает из блока памяти. Блок деления выполняет операцию Uвых/Uвых23 и выдает коэффициент αU и по этому значению с помощью интерполяции определяют температуру θ. Причем выходное напряжение для деления, умножения на коэффициент αU и запоминания подают на сигнальные входы этих блоков. Для выполнения операций деления, умножения и запоминания сигнал блока управления подают на управляющие входы блоков деления, умножения, памяти и переключатель. Затем по полученному значению коэффициента выходного напряжения αU определяют величину пульсаций давления и соответственно уточняют коэффициенты преобразования датчика

Figure 00000018
и измерительного канала S. После запоминания, деления и умножения выходные сигналы блоков памяти, деления и умножения подают на индикатор.Then, during the experiment (operation), it is supplied (applied) to the pressure pulsation sensor P at an unknown temperature. The output voltage of the sensor U o through the charge and voltage amplifiers and the switch is fed to the signal input of the division unit. At the other signal input of the division unit, the base output voltage U o23 comes from the memory unit. Dividing unit performs U O / U vyh23 and outputs the coefficient α U and this value is determined by interpolation θ temperature. Moreover, the output voltage for division, multiplication by the coefficient α U and memorization is fed to the signal inputs of these blocks. To perform the operations of division, multiplication and memorization, the signal of the control unit is supplied to the control inputs of the blocks of division, multiplication, memory and a switch. Then, from the obtained value of the coefficient of output voltage α U , the value of pressure pulsations is determined and, accordingly, the conversion coefficients of the sensor
Figure 00000018
and measuring channel S. After storing, dividing and multiplying, the output signals of the memory blocks, dividing and multiplying are fed to the indicator.

Таким образом, предлагаемый способ термокомпенсации и определения температуры и пульсаций давления и устройство для его осуществления выгодно отличаются от выбранных прототипа и аналога. Это объясняется тем, что зависимость физико-механических параметров датчика от температуры позволяет с помощью известных блоков электроники (памяти, деления, умножения и переключателя) определять давление и температуру объекта. Обеспечивается высокая точность без потерь времени при эксплуатации. Благодаря этому повышается технико-экономический эффект измерений.Thus, the proposed method of thermal compensation and determination of temperature and pressure pulsations and a device for its implementation compares favorably with the selected prototype and analogue. This is explained by the fact that the dependence of the physicomechanical parameters of the sensor on temperature allows using the well-known electronics units (memory, division, multiplication and switch) to determine the pressure and temperature of the object. Provides high accuracy without loss of time during operation. Due to this, the technical and economic effect of measurements is increased.

В ЦАГИ проводились метрологические эксперименты в диапазоне температуры 23-300°С. Они подтверждают, что с ростом температуры увеличиваются погрешности - из-за уменьшения модуля упругости и диэлектрической проницаемости пленки. Из результатов табл.1 и фиг.4 делается вывод, что для компенсации погрешности целесообразно градуировку датчиков проводить в условиях, близких к эксплуатационным (по температуре). Одновременно на датчик задают температуру 60°С, пульсации давления от 55 дБ до 120 дБ с частотой 40, 100, 1000 Гц, при этом эксперименте коэффициент выходного напряжения не более αU≈0,98, т.е. влияние температуры на пульсации давления не более 2%.TsAGI conducted metrological experiments in the temperature range 23-300 ° C. They confirm that with an increase in temperature, errors increase due to a decrease in the elastic modulus and dielectric constant of the film. From the results of table 1 and figure 4, it is concluded that to compensate for the error, it is advisable to calibrate the sensors in conditions close to operational (temperature). At the same time, a temperature of 60 ° C is set on the sensor, pressure pulsations from 55 dB to 120 dB with a frequency of 40, 100, 1000 Hz, in this experiment, the output voltage coefficient is not more than α U ≈ 0.98, i.e. the effect of temperature on pressure pulsations is not more than 2%.

Также экспериментально исследована стабильность тонкопленочных датчиков с твердым (ДЕТ-3) и газообразным (ДЕГ-4) диэлектриками в диапазоне температуры 23-60°С при пульсации давления с частотой 40 Гц. Толщина полиимидной мембраны 20 мкм, модуль упругости Е=4,5 ГПа, диэлектрическая проницаемость ε=3,4 при температуре 23°С. После вычитания погрешностей генератора пульсаций и измерительных приборов получается остаточная ошибка не более 3%.The stability of thin-film sensors with solid (DET-3) and gaseous (DEG-4) dielectrics was also experimentally studied in the temperature range 23-60 ° C at a pressure pulsation with a frequency of 40 Hz. The thickness of the polyimide membrane is 20 μm, the elastic modulus E = 4.5 GPa, the dielectric constant ε = 3.4 at a temperature of 23 ° C. After subtracting the errors of the pulsation generator and measuring instruments, a residual error of not more than 3% is obtained.

Claims (2)

1. Способ определения пульсаций давления, основанный на том, что к емкостному датчику прикладывают давление, которое преобразуют в электрический сигнал, его усиливают и регистрируют, затем в состоянии покоя в нормальных условиях датчик градуируют и определяют напряжения шумов, затем датчик помещают в среду повышенной температуры, на его выходе измеряют напряжение теплового шума, определяют температуру среды, определяют пульсации давления, отличающийся тем, что до определения пульсаций давления в состоянии покоя датчика определяют температурные зависимости диэлектрической проницаемости ε, модуля упругости Е и размеров обкладок a×b датчика, затем определяют метрологические характеристики емкостного датчика (с твердым или газообразным диэлектриком), а именно емкость С, приращение емкости ΔС, коэффициент преобразования
Figure 00000019
, где Р - пульсации давления, и выходное напряжение Uвых, затем вычисляют температурные зависимости коэффициентов для диэлектрической проницаемости αε, модуля упругости αE и температурного расширения обкладок αа, b, а также выходного напряжения αU, принимая базовую температуру равной 23°С, все перечисленные зависимости запоминают, из суммы (1-αа, b)+(1-αε)+(1-αE)=1-αU получают коэффициент выходного напряжения αUεEa, b-2, все параметры датчика представляют в виде таблицы и регистрируют, затем датчик помещают в среду с известной температурой выше 23°С, подают контролируемое давление Р≠0, по известному значению температуры определяют коэффициент выходного напряжения αU, затем измеряют выходное напряжение Uвых, несущее информацию об изменении давления, это напряжение делят на коэффициент выходного напряжения αU, получают базовое значение выходного напряжения Uвых23 и коэффициент преобразования датчика
Figure 00000019
; если в условиях эксплуатации температура датчика неизвестна, то на датчик подают контролируемое давление, градуируют при температуре 23°С, измеряют и запоминают базовое выходное напряжение Uвых23, затем на датчик подают то же давление при повышенной температуре, измеряют выходное напряжение Uвых и делят его на базовое выходное напряжение Uвых23, получая значение коэффициента αU, по нему вычисляют температуру эксплуатации, причем операции запоминания, деления и умножения осуществляют по управляющим сигналам.
1. A method for determining pressure pulsations, based on the fact that a pressure is applied to a capacitive sensor, which is converted into an electrical signal, amplified and recorded, then, at rest under normal conditions, the sensor is graduated and noise voltages are determined, then the sensor is placed in an elevated temperature environment , the voltage of thermal noise is measured at its output, the temperature of the medium is determined, the pressure pulsations are determined, characterized in that the pace is determined before determining the pressure pulsations at rest of the sensor -temperature dependence of the permittivity ε, the modulus of elasticity E and sizes electrodes a × b of the sensor is then determined metrological characteristics capacitive sensor (with a solid or gaseous dielectric), namely capacitor C, an increment ΔS container transform coefficient
Figure 00000019
where P is the pressure pulsation and the output voltage U o , then the temperature dependences of the coefficients for the dielectric constant α ε , the elastic modulus α E and the thermal expansion of the plates α a, b , and the output voltage α U are calculated, taking the base temperature equal to 23 ° C, all the above dependencies are remembered, from the sum of (1-α a, b ) + (1-α ε ) + (1-α E ) = 1-α U , the output voltage coefficient α U = α ε + α E + α is obtained a, b -2, all parameters of the sensor are in the form of tables and recorded, then the sensor is placed in an environment with known tamper uroy above 23 ° C, is fed, controlled pressure P ≠ 0, the known temperature value determined coefficient α U output voltage is then measured output voltage U O, carrying information about a change in pressure, this voltage is divided by the coefficient α U output voltage obtained base value output voltage U o23 and sensor conversion coefficient
Figure 00000019
; if operating conditions of the sensor temperature is unknown, then the sensor is fed controlled pressure, calibrated at 23 ° C, is measured and stored basic output voltage U vyh23, then the sensor is supplied at the same pressure at elevated temperature, measured output voltage U O and divide it to the base output voltage U o23 , receiving the value of the coefficient α U , the operating temperature is calculated from it, and the operations of memorization, division and multiplication are carried out according to the control signals.
2. Устройство для определения пульсаций давления, содержащее емкостный датчик, усилитель заряда, усилитель напряжения и блок поляризации, в котором выход блока поляризации соединен с обкладкой конденсатора, а другая обкладка конденсатора соединена со входом усилителя заряда, выход которого соединен со входом усилителя напряжения, отличающееся тем, что в устройство введены блоки памяти, деления, умножения, управления и переключатель, который соединен с сигнальным выходом усилителя напряжения, выход переключателя соединен со входами блоков деления, умножения и памяти, блок памяти соединен с переключателем и выходами блоков деления и умножения, выходы блоков деления, умножения и памяти соединены с индикатором, а блок управления соединен с управляющими входами блоков памяти, умножения, деления и переключателем.2. A device for determining pressure pulsations, comprising a capacitive sensor, a charge amplifier, a voltage amplifier and a polarization unit, in which the output of the polarization unit is connected to the capacitor plate, and the other capacitor plate is connected to the input of the charge amplifier, the output of which is connected to the input of the voltage amplifier, characterized the fact that the device has memory, division, multiplication, control and switch blocks that are connected to the signal output of the voltage amplifier, the switch output is connected to the inputs of the unit s division, multiplication, and memory storage unit coupled to the switch and outputs the division and multiplication unit, an output of division blocks, multiplication, and a memory coupled to the indicator and control unit connected to control inputs of memory blocks, multiplication, division, and a switch.
RU2004132561/28A 2004-11-10 2004-11-10 Method and device for determining pressure fluctuations RU2282165C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004132561/28A RU2282165C2 (en) 2004-11-10 2004-11-10 Method and device for determining pressure fluctuations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004132561/28A RU2282165C2 (en) 2004-11-10 2004-11-10 Method and device for determining pressure fluctuations

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004132561A RU2004132561A (en) 2006-04-20
RU2282165C2 true RU2282165C2 (en) 2006-08-20

Family

ID=36607677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004132561/28A RU2282165C2 (en) 2004-11-10 2004-11-10 Method and device for determining pressure fluctuations

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2282165C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004132561A (en) 2006-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6931938B2 (en) Measuring pressure exerted by a rigid surface
SU593674A3 (en) Pressure pickup
JPS63261178A (en) Electrostatic-capacity measuring circuit
US4013065A (en) Moisture dermatometer
US3031617A (en) Linear capacitive probe detecting device
US20170074740A1 (en) Reduction of non-linearity errors in automotive pressure sensors
US3948102A (en) Trielectrode capacitive pressure transducer
RU2384825C1 (en) Pressure measurement sensor
RU2282165C2 (en) Method and device for determining pressure fluctuations
RU2419076C1 (en) Method of measuring pressure fluctuations
US3252325A (en) Fluid pressure gauge
Thomas et al. Micrometer U-tube manometers for medium-vacuum measurements
Wong et al. Arrangement for precision reciprocity calibration of condenser microphones
JPS6182104A (en) Electrostatic capacity type range finder
SU884587A3 (en) Device for measuring density of gaseous media
US4458292A (en) Multiple capacitor transducer
RU2556288C2 (en) Analyser of total pressure, density and partial pressure of water vapours in low vacuum
KR101790262B1 (en) Magnetic field measurement sensor and apparatus for measuring magnetic field
RU2476842C1 (en) Pressure, temperature and heat flow measuring device
RU2382343C1 (en) Device for measurement of static pressure
SU1158857A1 (en) Polymer film thickness meter
US3502969A (en) Error correction in capacitive gages
RU2696945C1 (en) Multichannel pressure converter
JPH06235739A (en) Detector
Kazaryan A method of measuring pressure pulsations by means of thin-film capacitance sensors

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131111