SU1737291A1 - Датчик давлени - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  измерени  с повышенной точностью давлений жидких и газообразных сред в услови х мен ющихс  температур . Цель достигаетс  тем, что тензорезисторы , 7 одного полумоста изготовлены из материала с температурными коэффициентами сопротивлени  и тензочувствительности, отличающимис  не менее чем на пор док от температурных коэффициентов сопротивлени  и тензочувствительности материала , из которого изготовлены тензорезисторы 5, 6 другого полумоста. В результате этого имеетс  возможность получени  дополнительного термозависимого сигнала, используемого дл  коррекции температурной погрешности основного сигнала. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам дистанционного измерени  давлени , и может быть использовано в датчиках дл  измерени  давлени  жидких и газообразных сред в услови х мен ющихс  температур.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  за счет уменьшени  температурной погрешности.

На фиг. 1 показана конструкци  датчика давлени ; на фиг. 2 - размещение тензорезисторов на мембране (топологи ); на фиг. 3 - измерительна  схема.

Устройство включает корпус 1, вое- принимающую мембрану 2, выполненную за одно целое со штуцером 3. На мембране 2 сформирована мостова  измерительна  цепь из тензорезисторов 4-7. Расположение тензорезисторов на мембране 2 показано на фиг. 2. Контактные площадки 8 служат дл  подключени  стовой измерительной цепи к общей измерительной схеме (фиг. 3). В одну из диагоналей моста включен регулирующий элемент 9, а операционные усилители 10 и 11, с которых сигналы поступают на дифференциальный усилитель 12 и сумматор 13, подключены соответственно к точкам 1 и 15 противолежащей диагонали моста.

Устройство работает следующим образом .

При подаче измер емого давлени  Р через штуцер 3 на воспринимающую мембрану 2 последн   прогибаетс . Тен- зорезисторы испытывают деформацию Вследствие этого измен ютс  потенциалы точек 1 и 15 выходной диагонали моста, причем изменени  потенциалов от механического параметра в силу равенства Ч всех тензорезисторов, практически равны по модулю и противоположны по знаку,, Изменени  потенциалов от температуры одного знака Происход т в силу того, что ТКС и ТКЧ тензорезисторов одного полумоста отличаютс  не менее чем на пор док от ТКС и ТКЧ тензорезисторов другого полумоста. Сигналы с точек 1 и 15 поступают на неинвертирующие входы операционных усилителей 10 и 11.

Выходные сигналы усилителей 10 и 11 поступают на дифференциальный усилитель 12, причем сигнал с усилител  10 - на неинвертирующий вход, а сигнал с усилител  11 - на инвертиру

10

15

20

ющий. На выходе усилител  12 формируетс  выходной сигнал, пропорциональный измер емому давлению, и сигнал, пропорциональный изменению (емпера- туры тензорезисторов.

Одновременно сигналы с усилителей 10 и 11 поступают на вход сумматора 13. Так как сигналы от механического параметра в точках И и 15 равны по величине и противоположны по знаку, то они компенсируют друг друга, и выходной сигнал сумматора 13 зависит только от температурного дрейфа тен- зорезисторного моста. В нормальных температурных услови х схема настраиваетс  таким образом, что выходной сигнал сумматора 13 равен по величине опорному напр жению.При изменении температуры тензорезисторов термаза- висимый сигнал поступает на вход сумматора 13 и измен ет его выходной сигнал пропорционально изменению температуры . Измененный сигнал с сум5 матора 13, воздейству  на элемент 9, регулирует напр жение питани  моста таким образом, что функци  изменени  выходного сигнала от измер емого параметра на выходе усилител  12 остаетс  неизменной практически при любых изменени х температуры тензорезисторов , то есть напр жение питани  моста измен етс  обратно пропорционально величине термозависимого сигнала , поступающего на вход суммато-

5 ра 13.

Таким образом, выходной сигнал датчика зависит только от измер емого давлени , а изменение температуры практически не вли ет на выходную характеристику, причем аддитивна  составл юща  температурной погрешности компенсируетс  за счет попарного равенства ТКС одной и другой пары- тензорезисторов противолежащих плеч моста, а мультипликативна  - за счет различи  ТКЧ и ТКС тензорезисторов . одного полумоста мостовой измерительной цепи по сравнению с тензорезисто- Q рами другого, с последующим выделе- нием и обработкой термозависимого сигнала.

0 ,0

5

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Датчик давлени , содержащий корпус , мембрану, сформированные на мем-, бране тензорезисторы, которые соединены в измерительный мост, о т л .и

   Фаг.З

   Составитель О.Слюсарев Техред А.Кравчук

   Корректор С.Шекмар