SU1631326A1 - Pressure measuring device - Google Patents
Pressure measuring device Download PDFInfo
- Publication number
- SU1631326A1 SU1631326A1 SU894667300A SU4667300A SU1631326A1 SU 1631326 A1 SU1631326 A1 SU 1631326A1 SU 894667300 A SU894667300 A SU 894667300A SU 4667300 A SU4667300 A SU 4667300A SU 1631326 A1 SU1631326 A1 SU 1631326A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- electrode
- membrane
- voltage amplitude
- moving
- autogenerator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к датчикам давлени . Целью изобретени вл етс уменьшение нелинейности выходной характеристики за счет умень-- шени погрешностей, обусловленных нелинейной зависимостью результата измерени от величины зазора между электродами, и исключени погрешностей , обусловленных неплоскостностью поверхностей электродов. Цель достигаетс за счет дополнительного введени в устройство автогенератора 7, измерител 3 амплитуды напр жени и неподвижного электрода 6,образующего с подвижным электродом 3 плоский конденсатор, причем один край подвижного электрода 3 скреплен с мембраной 2, а другой перемещаетс свободно вокруг неподвижной оси вращени . Неподвижный электрод 6,имеющий равномерное резистивное сопротивление , изолирован от корпуса 1 , причем выводы автогенератора 7 соединены с противоположными выводами резистивного неподвижного электрода 6, а измеритель 3 амплитуды напр жени подключен к подвижному электроду 3 и к общему выводу автогенератора 7. 3 ил. с SS С/3The invention relates to a measurement technique, in particular to pressure sensors. The aim of the invention is to reduce the nonlinearity of the output characteristic due to the reduction of errors caused by the non-linear dependence of the measurement result on the size of the gap between the electrodes, and the elimination of errors caused by the non-planarity of the surfaces of the electrodes. The goal is achieved by additionally introducing into the device an auto-generator 7, a voltage amplitude meter 3 and a fixed electrode 6 forming a flat capacitor with the moving electrode 3, one edge of the moving electrode 3 fastened to the membrane 2 and the other moving freely around the fixed axis of rotation. The stationary electrode 6, having a uniform resistive resistance, is isolated from the housing 1, the conclusions of the autogenerator 7 are connected to opposite terminals of the resistive stationary electrode 6, and the voltage amplitude meter 3 is connected to the moving electrode 3 and the common output of the autogenerator 7. 3 Il. with SS C / 3
Description
Изобретение относитс к измерительной технике и может быт.ь использовано дл измерени давлени жидких и газообразных сред или малых перемещений.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the pressure of liquid and gaseous media or small movements.
Цель изобретени - уменьшение нелинейности выходной характеристики.The purpose of the invention is to reduce the nonlinearity of the output characteristic.
На фиг.1 представлена схема предлагаемого измерител давлени ; на фиг.2 - электрическа схема замещени датчика давлени ; на фиг.З - выходные характеристики ДЯ/И0 f,(r) предлагаемого устройства дл различных значений величины Ь.Figure 1 is a diagram of the proposed pressure gauge; Fig. 2 is an electrical replacement circuit for a pressure sensor; in FIG. 3, the output characteristics DL / I0 f, (r) of the proposed device for different values of b.
Измеритель давлени включает в себ датчик, содержащий корпус 1,наThe pressure gauge includes a sensor comprising a housing 1, on
котором жестко закреплена по периметру чувствительна к давлению мембрана 2, выполненна в виде упругой пластины, подвижный электрод 3,электрически изолированный от мембраны 2 и скрепленный с ней одним краем в центральной точке мембраны 2 при помощи штифта 4, который подпружинен пружиной 5, а другой край подвижного электрода 3 перемещаетс свободно вокруг неподвижной оси вращени , неподвижный электрод 6, имеющий равномерное резистивное сопротивление и образующий с подвижным электродом плоский конденсатор, автогенератор 7, выводы которого соединены с вывотлwhich is rigidly fixed around the perimeter of the pressure-sensitive membrane 2, made in the form of an elastic plate, a movable electrode 3, electrically isolated from the membrane 2 and fastened to it with one edge at the central point of the membrane 2 using a pin 4, which is spring-loaded spring 5, and the other edge the moving electrode 3 moves freely around a fixed axis of rotation, a fixed electrode 6 having a uniform resistive resistance and forming a flat capacitor with a moving electrode, an autogenerator 7, the conclusions of which th connected with vyvotl
С& СОС & СО
соwith
0505
дами резистивного сло неподвижного электрода 6, и измеритель амплитуды напр жени 3, подключенный к подвижному электроду 3 и общему выводу автогенератора 7.The resistive layer of the fixed electrode 6 and the voltage amplitude meter 3 connected to the movable electrode 3 and the common output of the oscillator 7.
Электрическа схема замещени датчика давлени представлена на фиг.2, где RO - полное сопротивление резистивного сло неподвижного электрода (между противоположными выводами); С - емкость между поверхност ми подвижного и неподвижного электродов и приведенна к электрическому центру , положение которого определ етс равенством распределенных емкостей по обеим сторонам относительно данного центра; &R - изменение сопротивлени участка неподвижного электрода определ емое рассто нием между электрическим центром при параллельных подвижном и неподвижном электродах, и электрическим центром, определ емым перемещением подвижного электрода под действием мембраны.The electrical replacement circuit of the pressure sensor is shown in Fig. 2, where RO is the impedance of the resistive layer of the fixed electrode (between opposite terminals); C is the capacitance between the surfaces of the movable and stationary electrodes and reduced to the electrical center, whose position is determined by the equality of the distributed capacitances on both sides relative to this center; & R is the change in the resistance of the stationary electrode area determined by the distance between the electric center with parallel movable and stationary electrodes, and the electric center determined by the movement of the movable electrode under the action of the membrane.
Измеритель давлени работает следующим образом.The pressure gauge operates as follows.
При включении питани автогенератор 7 генерирует переменное напр жение амплитудой U0, которое подаетс на выводы неподвижного электрода 6. В результате измеритель амплитуды напр жени 8, входное сопротивление которого много больше сопротивлени , вносимого емкостью св зи, зафиксирует напр жение Ugc)y, равноеWhen the power is turned on, the autogenerator 7 generates a alternating voltage with amplitude U0, which is applied to the terminals of the fixed electrode 6. As a result, the voltage amplitude meter 8, whose input resistance is much greater than the resistance introduced by the communication capacitance, will fix the voltage Ugc) y equal to
Rjj/2jL4R RORjj / 2jL4R RO
т, . о±21ЛК t. about ± 21ЛК
U0 7 P U0 7 P
ивых ио willow io
2- Rc2- Rc
где R р-1; р - погонное сопротивление; 1 - рассто ние между электрическими центрами дл параллельных и перекошенных электродов.where R p-1; p - running resistance; 1 is the distance between the electrical centers for parallel and skewed electrodes.
Изменение сопротивлени Д R пропорционально смещению электрического центра, которое зависимо от смещени г кра подвижного электрода 3 под вли нием давлени (фиг,2а). Дл анализа погрешности нелинейности разобьем плоский конденсатор, образованный подвижным к неподвижным электродами по длине на бесконечно малые участки длиной dj(. На выделенных участках емкость между электродами можно считать как емкость плоских конденсаторовThe change in resistance D R is proportional to the displacement of the electric center, which is dependent on the displacement g of the edge of the moving electrode 3 under the influence of pressure (Fig. 2a). For the analysis of the nonlinearity error, we divide the flat capacitor formed by the moving to the stationary electrodes along the length into infinitely small sections of length dj (
10ten
1515
(1C (1C
Ј60ndxЈ60ndx
b - xtgfll b - xtgfll
где С - относительна диэлектрическа проницаемость среды; 50 абсолютна диэлектрическа where C is the relative dielectric constant of the medium; 50 absolute dielectric
проницаемость вакуума; п - ширина резистивного сло ; b - рассто ние между поверхностью неподвижного электрода и осью вращени подвижного электрода; Об - угол между подвижным и неподвижным электродами; X - текуща координата рассматриваемого участка. При малых углах оЈ tg Об « 0 Относительно электрического центvacuum permeability; n is the width of the resistive layer; b is the distance between the surface of the stationary electrode and the axis of rotation of the movable electrode; On - the angle between the movable and stationary electrodes; X - the current coordinate of the area under consideration. At small angles оЈ tg About «0 Regarding the electric cent
слеьа ССПрава, т.е.See SSPrava, i.e.
f .. f ..
Jb - xrf. b Jb - xrf. b
-bfZ-bfZ
Проинтегрировав,получим uШIntegrating, we get
ln(b - - In(b-xoi) b Ъ + уln (b - - In (b-xoi) b b + y
-e/2-e / 2
t t
4зо ь - Y у 4zo - Y y
Ь2-оЛ 12/4 L2-OL 12/4
(b-yoO (b-yoO
ОтсюдаFrom here
35 . bibLi ii M 35 bibLi ii M
У Have
0606
Выразим смещение электрического центра у через смещение кра подвиж- ного электрода г, так как ( к tg o Let us express the displacement of the electric center y through the displacement of the edge of the mobile electrode g, since (to tg o
2-е - -г дл малых г, то2nd - d for small g, then
4545
- -2-1- a, -F- -2-1- a, -F
-г.-g.
Поскольку неподвижный электрод 6 имеет равномерное резистивное сопротивление , то чувствительность предлагаемого датчика определитс следующим образомSince the fixed electrode 6 has a uniform resistance, the sensitivity of the proposed sensor is determined as follows.
i UebWi UebW
2r2r
UR I Ur i
R; г (b --Jb2 - r2).R; r (b - Jb2 - r2).
(2)(2)
Повышение линейности выходной характеристики достигаетс за счет то51Increasing the linearity of the output characteristic is achieved by
го, что нелинейность зависимости сопротивлени от величины перемещени мембраны меньше нелинейности зависимости емкости от аналогичного перемещени мембраны (в известном измерителе) примерно на пор док.Кроме того, устран етс дополнительна погрешность нелинейности, обусловленна неплоскостностью поверхности мембраны, а также возможным несовпадением перемещени с вертикальной осью датчика.The fact that the nonlinearity of the dependence of the resistance on the magnitude of the displacement of the membrane is less than the nonlinearity of the dependence of the capacitance on the analogous displacement of the membrane (in the known meter) is approximately an order of magnitude. sensor.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894667300A SU1631326A1 (en) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | Pressure measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894667300A SU1631326A1 (en) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | Pressure measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1631326A1 true SU1631326A1 (en) | 1991-02-28 |
Family
ID=21436454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894667300A SU1631326A1 (en) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | Pressure measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1631326A1 (en) |
-
1989
- 1989-03-27 SU SU894667300A patent/SU1631326A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1045024, кл. G 01 L 9/12, 1982. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN204495495U (en) | A kind of three-dimensional force capacitance type touch sensor unit | |
US3860918A (en) | Capacitive position transducer | |
US4572006A (en) | Load cells | |
US3400331A (en) | Gaging device including a probe having a plurality of concentric and coextensive electrodes | |
US20080231290A1 (en) | Capacitive Position Sensor | |
US3031617A (en) | Linear capacitive probe detecting device | |
US6111342A (en) | Instrument for chemical measurement | |
US4229776A (en) | Capacitive capsule for aneroid pressure gauge | |
US3487402A (en) | Digital capacitance motion transducer | |
CN110231071A (en) | A kind of liquid level emasuring device based on capacitance type sensor | |
US3229530A (en) | Accelerometer | |
SU1631326A1 (en) | Pressure measuring device | |
JPS62235503A (en) | Capacity type position measuring transducer | |
US4561038A (en) | Transducers | |
JPH04110618A (en) | Liquid level sensor | |
US3427540A (en) | Electrostatic voltmeter having various sized input electrodes to provide plural ranges | |
JPS62121312A (en) | Electrostatic capacity/voltage converting circuit | |
US4002061A (en) | Capacitance transducer for the measurement of bending strains at elevated temperatures | |
US3395581A (en) | Pressure measuring apparatus | |
KR960018518A (en) | Method and apparatus for measuring the geometric position of an object | |
US3599493A (en) | Pressure transducer apparatus | |
SU836515A1 (en) | Capacitive sensor | |
SU1275204A1 (en) | Displacement capacitive pickup | |
Toth et al. | A low-cost, accurate and fast capacitive displacement sensor with microcontroller interfacing | |
JPS5928369Y2 (en) | Interface potential measuring device |