SU1727008A1 - Емкостный датчик давлени - Google Patents

Description

ного конденсатора размещен на диэлектрике в области опорного основани . Зеркально-симметричные неподвижные электроды 6 и 7 соответственно измерительного и опорного конденсаторов расположены на диэлектрике крышки 8. Гермопроходник 9 выполнен за одно целое с пластиной.

Жесткий центр 2 мембраны направлен в сторону, противоположную воздействию измер емой среды, а диэлектрик упругого элемента выполнен в виде монолитной пластины 10 с жестким центром 11, расположенной зеркально-симметрично упругому элементу, Диэлектрик пластины выполнен в виде монолитной пластины 12 с отверсти ми 13, расположенными соосно контактам гермопроходника9. Контакты гермопроход- ника частично выполнены в виде полос 14 толщиной, равной величине межэлектродного зазора, частично расположенных между диэлектрическими пластинами. При этом каждый из контактов одной из своих поверхностей расположен на одной из контакт- ных площадок 15 соответствующего электрода, а другой - на противолежащей монолитной пластине. Упругий элемент и пластина герметично соединены по периферии с деформацией в пределах упругости монолитных пластин и выводов при помощи втулки 16.

Емкостный датчик давлени  работает следующим образом.

Измер емое давление воздействует на мембрану датчика. Под воздействием измер емого давлени  жесткий центр мембраны , а следовательно, и жесткий центр монолитной пластины и расположенный в области жесткого центра подвижный электрод измерительного конденсатора перемещаютс  в направлении неподвижного электрода измерительного конденсатора. В результате этого межэлектродный зазор измерительного конденсатора уменьшаетс , а его емкость соответственно увеличиваетс . Емкость опорного конденсатора не зависит от измер емого давлени  вследствие расположени  его электродов на неподвижных элементах конструкции. Значени  емкостей измерительного и опорного конденсаторов через их контактные площадки передаютс  через выводы на нормирующее устройство (на фиг. 1,2 не показано), которое формирует выходной сигнал, завис щий от соотношени  опорной и измерительной емкостей, а следовательно, и от измер емого давлени . При воздействии на датчик повышенной температуры вследствие применени  монолитных диэлектрических пластин сравнительно большой толщины электрическое сопротивление изол ции и тангенс диэлектрических потерь между электродами и то- копровод щими элементами конструкции (упругим элементом, пластиной) сохран ютс  при более высоких значени х температур .

Указанное соотношение позвол ет выбирать необходимую толщину пластины по известным характеристикам других элементов конструкции.

., Технико-экономическим преимуществом конструкции датчика  вл ютс  обеспечение работоспособности при повышенных температурах, уменьшение габаритов и повышение технологичности за

счет использовани  монолитного диэлектрика , устранени  необходимости сварки выводных проводников с контактными площадками электродов, изменени  пространственного расположени  гермопроходника

и пластины. Это позвол ет устранить зазор между пластиной и выводами гермопроходника , избежать необходимость формировани  электродов на тонкопленочном диэлектрике и присоединени  выводных

прбводников к контактам гермопроходника. Кроме того, преимуществом конструкции  вл етс  возможность ее использовани  дл  измерени  давлени  более в зких и плотных сред вследствие пленарной приемной полости.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Емкостный датчик давлени , содержащий корпус, выполненный в виде цилиндрической втулки, упругий чувствительный элемент в виде мембраны с жестким центром и утолщенным периферийным основанием толщиной у.э., на которой закреплена перва  диэлектрическа  подложка, круглый

   подвижный электрод измерительного конденсатора , закрепленный на первой диэлектрический подложке в центре мембраны, кольцевой неподвижный электрод опорного конденсатора, закрепленный на первой диэлектрической подложке концентрично подвижному круглому электроду над периферийным основанием мембраны, вторую диэлектрическую подложку, на которой закреплены с межэлектродным зазором неподвижные электроды измерительного и опорного конденсаторов, крышку, на которой закреплены гермопроходники с проводниками толщиной IK, размещенными в i межэлектродном зазоре и контактирующими с выводами электродов конденсаторов, при этом крышка и чувствительный элемент укреплены герметично в корпусе, отличающийс  тем, что, с целью повышени  термостойкости, уменьшени  габаритов и повышени  технологичности, в нем кажда 

   диэлектрическа  подложка выполнена в виде пластин толщиной мп,причем, перва  диэлектрическа  подложка закреплена на поверхности мембраны, противоположной ее планарной стороне, при этом в первой диэлектрической подложке над мембраной выполнена кольцева  проточка, а втора  диэлектрическа  подложка закреплена на внутренней стороне крышки, причем параметры корпуса св заны с параметрами мембраны , диэлектрических пластин и крышки соотношением

   1В

   1п

   0

   2 1МП («в «мп) + IK («в «к) + 1уэ(Дв -«уз)

   ап -«в

   где 2л - температурный коэффициент линейного расширени  (ТКЛР) крышки;

   «мп - ТКЛР материала диэлектрической пластины;

   OB - ТКЛР материала корпуса;

   ауэ -ТКЛР материала мембраны;

   Ок. - ТКЛР материала проводников.

   . фиг. i А- А повернуто