SU1642287A1

SU1642287A1 - Pressure transducer

Info

Publication number: SU1642287A1
Application number: SU894660404A
Authority: SU
Inventors: Игорь Егорович Макаров; Петр Петрович Степанов; Дисан Васильевич Лебедев; Георгий Владимирович Марков
Original assignee: Предприятие П/Я А-1891
Priority date: 1989-01-27
Filing date: 1989-01-27
Publication date: 1991-04-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике. Цель - уменьшение погрешности нелинейности функции преобразовани . Датчик давлени содержит корпус с мембраной, на которой размещен подвижный электрод, а напротив него на пластине установлен круглый неподвижный электрод, образующий с подвижным электродом рабочий конденсатор . На неподвижный электрод рабочего конденсатора нанесен слой твердого диэлектрика переменной толщины, измен ющейс по закону, определ емому формулой, приведенной в описании изобретени . 1 ил.This invention relates to a measurement technique. The goal is to reduce the error of the nonlinearity of the transformation function. The pressure sensor comprises a housing with a membrane on which a movable electrode is placed, and opposite it a circular fixed electrode is installed on the plate, which forms a working capacitor with the movable electrode. A layer of a solid dielectric of varying thickness is applied to the fixed electrode of the working capacitor, varying according to the law defined by the formula given in the description of the invention. 1 il.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к датчикам давлени .The invention relates to a measurement technique, in particular to pressure sensors.

Целью изобретени вл етс уменьшение погрешности нелинейности функции преобразовани .The aim of the invention is to reduce the error of non-linearity of the conversion function.

На чертеже изображена схема емкостного датчика давлени , в котором уменьшение погрешности нелинейности и увеличение чувствительности достигаетс нанесением сло диэлектрика переменной толщины.The drawing shows a diagram of a capacitive pressure sensor in which a decrease in the nonlinearity error and an increase in sensitivity is achieved by applying a dielectric layer of variable thickness.

Емкостный датчик давлени содержит изготовленную за одно целое с корпусом 1 плоскую мембрану 2 с подвижным электродом 3 рабочего конденсатора и кольцевым электродом 4 эталонного конденсатора, размещенным на утолщенной недеформируемой части корпуса. На верхней пластине 5, скрепленной с корпусом 1, расположен неподвижный электрод 6 эталонного конденсатора и неподвижный электрод 7 рабочего конденсатора, на который нанесен слой 8 твердого диэлектрика переменной толщины, измен ющейс по определенному закону.The capacitive pressure sensor contains a flat membrane 2 with a movable electrode 3 of a working capacitor and an annular electrode 4 of a reference capacitor placed on a thick non-deformable part of the housing. On the top plate 5, bonded to the housing 1, there is a fixed electrode 6 of the reference capacitor and a fixed electrode 7 of the working capacitor, on which is deposited a layer of a solid dielectric of variable thickness, varying according to a certain law.

Под действием измер емого давлени прогибаетс мембрана 2, уменьшаетс зазор между электродами рабочего конденсатора и соответственно увеличиваетс емкость рабочего конденсатора.Under the action of the measured pressure, the membrane 2 bends, the gap between the electrodes of the working capacitor decreases, and the capacity of the working capacitor increases accordingly.

Нанесение на рабочий электрод сло твердого диэлектрика, толщина которого измен етс по закону, указанному в формуле изобретени , позвол ет весьма существенно снизить составл ющую погрешности, обусловленную нелинейностью функции преобразовани , увеличить емкость и чувствительность датчика, что значительно расшир ет сферу его применени .Placing a solid dielectric layer on the working electrode, the thickness of which varies according to the law specified in the claims, makes it possible to significantly reduce the error component due to the nonlinearity of the conversion function, to increase the capacitance and sensitivity of the sensor, which greatly expands its scope.

Claims

Invention Formula

A pressure sensor comprising a housing with a membrane on which a movable electrode in the form of a circle is placed in the center, and a circular fixed electrode is installed on the plate opposite it, which forms a working capacitor with the moving electrode, as well as two ring electrodes arranged mirror-symmetrically, one of which is located on the housing and the other on the plate, forming together a reference capacitor, the plate being rigidly fastened to the housing, characterized by

(L

about

ifO

go oo vj

By the fact that, in order to reduce the error of the nonlinearity of the conversion function, a fixed dielectric of varying thickness is applied to the fixed electrode of the working capacitor

O- i-MVj2 ..

I gg

where do is the initial gap between the moving and stationary electrodes;

ЕО, е - dielectric permeability of air and a solid dielectric, respectively;

p is VR-relative radius; g - the current value of the radius of the electrode; h

R is the radius of the membrane.