SU1624288A1

SU1624288A1 - Тензорезисторный датчик давлени и способ его настройки

Info

Publication number: SU1624288A1
Application number: SU884489778A
Authority: SU
Inventors: Виктор Александрович Зиновьев; Вячеслав Владимирович Халястов; Валерий Игнатьевич Назаров
Original assignee: Предприятие П/Я А-1891
Priority date: 1988-10-03
Filing date: 1988-10-03
Publication date: 1991-01-30

Abstract

Изобретение может быть использовано при настройке тензорезисторных датчиков давлени , изготовленных по металлопленочной и полупроводниковой технологии. Целью изобретени вл етс повышение точности за счет уменьшени температурной погрешности чувствительности. Цель достигаетс тем, что в датчике давлени , где упругий элемент выполнен в виде стакана с мембраной 2 в основании, на которой сформирована измерителчна схема, регулирование нат га мембраны осуществл етс путем введени термокомпенсационного кольца и эго смещени на величину, рассчитанную по представленному соотношению. 1 ил.

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при настройке тензорезисторных датчиков давления, изготовленных по металлопленочной и полупроводниковой технологии.

Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения температурной погрешности чувствительности датчика.

На чертеже изображен тензорезисторный датчик давления.

Датчик давления содержит цилиндрическую часть упругого элемента (УЭ) 1, мембраны 2, основание 3. термокомпенсационное кольцо (ТК) 4, тензосхемы 5.

Датчик давления работает следующим образом.

При подаче давления на мембрану 2 последняя деформируется и тензорезисторы 5, соединенные в мостовую измерительную схему, вырабатывают выходной сигнал.

Для реализации способа калибруют настраиваемый датчик в нормальных температурных условиях, снимают выходную характеристику при повышенной температуре (например +200°С), определяют величину и знак температурной погрешности чувствительности датчика (ТПЧД) AUt. На цилиндрическую часть УЭ 1 по горячей посадке на произвольном расстоянии от центра основания 3 устанавливают ТК 4. Материал ТК зависит от знака ТПЧД. При положительной ТПЧД материал ТК выбирают с меньшим ТКЛР, чем ТКЛР материала УЭ. при отрицательной - с большим. Затем снимают выходную характеристику датчика при повышенной температуре и определяют значение ТПЧД с ТК (AUkt). По полученным данным AUt nAUkt определяют точное положение ТК относительно середины толщины основания 1 по представленному соотношению и устанавливают ТК на этом расстоянии. Для более точной настройки все операции повторяются.

Сущность способа настройки заключается в следующем.

Чувствительность датчика давления зависит от величины натяга мембраны - с возрастанием натяга уменьшается чувствительность. От изменения величины натяга изменяется величина радиальных усилий в мембране, которые изменяют жесткость в мембране. Натяг обеспечивается в устройстве (см. чертеж) за счет передачи радиального усилия от ТК через основание на мембрану. Изменение натяга, а следовательно , изменение чувствительности датчика от температуры, выражается через разность ТКЛР УЭ и ТК, а также соотношения расстояний от мембраны до середины толщины основания и от середины толщины основания до ТК.

Величина изменения натяга, а следовательно, величина изменения чувствительности датчика (термокомпенсации), регулируется путем перемещения кольца вдоль цилиндра ЧЭ, за счет изменения отношения расстояний приложения усилия.

Способ настройки тензорезистивного датчика давления позволяет по величине изменения предельного выходного сигнала в зависимости от температуры с достаточной точностью определить место установки ТК, в результате чего температурная погрешность уменьшается почти на порядок.

Claims

Формула изобретения

1. Тензорезисторный датчик давления, содержащий корпус в виде полого цилиндра с основанием, в котором выполнена за одно целое с ним мембрана, на которой закреплены тензорезисторы, соединенные в мостовую измерительную схему, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения температурной погрешности чувствительности, в него введено термокомпенсационное кольцо, которое установлено с натягом на цилиндре корпуса, причем кольцо выполнено из материала с температурным коэффициентом ли- , нейного расширения (ТКЛР) отличным от ТКЛР материала корпуса.
2. Способ настройки тензорезисторного датчика давления, включающий определение температурной погрешности чувствительности AU датчика и изменение натяга мембраны, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения температурной погрешности чувствительности датчика, до измерения температурной чувствительности замеряют расстояние I между серединой основания цилиндра корпуса и термокомпенсационным кольцом, а затем после замера температурной погрешности чувствительности AUkt изменяют натяг мембраны путем смещения кольца на величину AJ, олределяематериал термокомпенсационного кольца выбирают с меньшим ТКЛР, чем ТКЛР материала корпуса при положительной температурной погрешности чувствительности датчика, и с большим - при отрицательной.