SU393629A1

SU393629A1 - USSR Academy of Sciences

Info

Publication number: SU393629A1
Application number: SU1724261A
Authority: SU
Priority date: 1971-12-13
Filing date: 1971-12-13
Publication date: 1973-08-10

Description

1one

Изобретение относитс к приборам дл измерени давлени , в частности к мембранным емкостным компенсационным микроманометрам .The invention relates to devices for measuring pressure, in particular to membrane capacitive compensation micromanometers.

Известны мембранные емкостные компенсационные микроманометры, содержащие мостовую схему с емкостным датчиком давлени , усилитель, синхронный детектор, генератор , источник напр жени компенсации, блок питани и индикаторный прибор.Membrane capacitive compensation micromanometers are known that contain a bridge circuit with a capacitive pressure sensor, an amplifier, a synchronous detector, a generator, a source of compensation voltage, a power supply unit and an indicator device.

Целью изобретени вл етс упрощение тарировки компенсационного микроманометра .The aim of the invention is to simplify the calibration of the compensation micromanometer.

Дл этого микроманометр снабжен дополнительной емкостью, подсоединенной параллельно емкостному датчику давлени через ключ, и переменной емкостью с микрометрическим устройством, нроградуированным в единицах, пропорциональных посто нной микроманометра , подсоединенной к противоположному плечу мостовой схемы.For this, the micromanometer is provided with an additional capacity, connected in parallel with the capacitive pressure sensor through a key, and a variable capacity with a micrometer device, scaled in units proportional to a constant micromanometer, connected to the opposite arm of the bridge circuit.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого микроманометра.The drawing shows the block diagram of the proposed micromanometer.

Емкостный датчик представл ет собой две герметичные камеры, разделенные упругой металлической мембраной. В одной из камер параллельно плоскости мембраны расположен неподвижный электрод, образующий с мембраной емкость, включенную в мостовую схему.The capacitive sensor consists of two hermetic chambers separated by an elastic metal membrane. In one of the chambers parallel to the plane of the membrane is a stationary electrode, which forms a capacitance with the membrane that is included in the bridge circuit.

Схема микроманометра включает усилитель / сигнала разбаланса мостовой схемы, синхронный детектор 2, генератор 3 переменного напр жени , источник 4 напр жени The micromanometer circuit includes an amplifier / unbalance signal of a bridge circuit, a synchronous detector 2, an alternating voltage generator 3, a voltage source 4

компенсации, блок 5 питани , индикатор 6, конденсатор 7 посто нной емкости в плече мостовой схемы, включенной последовательно с датчиком, датчик 8 микроманометра, конденсатор 9 посто нной емкости в смежном с датчиком плече мостовой схемы, подстроечные переменные конденсаторы 10 к 11 в смежном с датчиком плече мостовой схемы, конденсатор 12 посто нной емкости и конденсатор 13 переменной емкости в противоположном по отношению к датчику плече мостовой схемы, ключ 14 и микрометрическое устройство 15 дл плавной регулировки емкости с лимбом, проградуированным в единицах , пропорциональных посто нной микроманометра и конденсатор 16 переменной емкости .compensation, power supply unit 5, indicator 6, capacitor 7 of constant capacitance in the shoulder of the bridge circuit connected in series with the sensor, sensor 8 of the micromanometer, capacitor 9 of constant capacitance adjacent to the sensor shoulder of the bridge circuit, trimming variable capacitors 10 to 11 adjacent to a bridge sensor arm, a constant capacitor 12 and a variable capacitor 13 in the bridge bridge arm opposite to the sensor, a key 14 and a micrometric device 15 for smoothly adjusting the capacitance with a limb, prog aduirovannym in units proportional constant micromanometer and a capacitor 16 of variable capacitance.

Микроманометр работает следующим образом . Из-за разности давлений в камерах датчика микроманометра мембрана прогибаетс , что вызывает изменение емкости емкостного датчика 8. Изменение емкости приводит к разбалансу мостовой схемы и по влению выходного сигнала. Прогиб мембраны компенсируетс ,за счет сил электростатическогоMicromanometer works as follows. Due to the pressure difference in the chambers of the micromanometer sensor, the membrane bends, which causes a change in the capacitance of the capacitive sensor 8. A change in the capacitance leads to an imbalance of the bridge circuit and an output signal. The membrane deflection is compensated by the electrostatic forces.

взаимодействи иутем подачи компенсирующего напр л ени с выхода источника 4 напр жени между мембраной и электродом датчика. При этом исчезает сигнал разбаланса мостовой схемы и стрелка индикатора 6 устанавливаетс в нулевое положение.the interaction of the supply of a compensating voltage from the output of the voltage source 4 between the membrane and the sensor electrode. In this case, the unbalance signal of the bridge circuit disappears and the indicator hand 6 is set to the zero position.

Разность давлений ДР определ ют из формулы:The pressure difference BP is determined from the formula:

P K-V,(1)P K-V, (1)

где V - компенсирующее напр жение; К - посто нна микроманометра.where V is the compensating voltage; K is the constant of the micromanometer.

Перед калибровкой выравнивают давлени в обеих камерах датчика, и емкост ми 10 и // производитс балансировка мостовой схемы до получени нулевого показани на индикаторе 6.Before calibration, the pressures in both sensor chambers are equalized, and the capacitances 10 and // balance the bridge circuit until a zero indication is obtained on indicator 6.

Затем параллельно датчику подсоедин ют конденсатор 16 переменной емкости, изменением емкости конденсатора 13 снова производитс балансировка мостовой схемы. При этом величина изменени емкости конденсатора 13 однозначно св зана с величиной посто нной микроманометра. Поэтому при первичной калибровке микроманометра по эталонному компрессионному манометру на заводе-изготовителе шкала микрометрического устройства 15, св занного с емкостью крнденсатора 13, калибруетс в единицах, пронорциональных иосто жной микроманометра.Then, a variable capacitor 16 is connected parallel to the sensor, and the bridge circuit is balanced again by changing the capacitor 13 capacitance. In this case, the magnitude of the change in the capacitance of the capacitor 13 is uniquely related to the magnitude of the constant micromanometer. Therefore, during the initial calibration of a micromanometer using a reference pressure manometer at the factory, the scale of the micrometric device 15 associated with the capacity of the sensor 13 is calibrated in units that are proportional to the normal micromanometer.

Предмет изобретени Subject invention

Компенсационный микроманометр, содержащий мостовую схему с емкостным датчиком давлени , усилитель, синхронный детектор , генератор, источник напр жени компенсации , блок питани и индикаторный прибор, отличающийс тем, что, с целью упрощени тарировки, он снабжен дополнительной емкостью , подсоединенной параллельно емкостному датчику давлени через ключ, и переменной емкостью с микрометрическим устройством , проградуированным в единицах, пропорциональных посто нной микроманометра , подсоединенной к противоположному плечу мостовой схемы.A compensation micromanometer containing a bridge circuit with a capacitive pressure sensor, an amplifier, a synchronous detector, a generator, a compensation voltage source, a power supply unit and an indicator device, characterized in that, in order to simplify calibration, it is provided with an additional capacitance connected in parallel with the capacitive pressure sensor through key, and variable capacitance with a micrometer device, calibrated in units proportional to a constant micromanometer connected to the opposite shoulder of the bridge scheme.