SU636493A2

SU636493A2 - Pressure sensor

Info

Publication number: SU636493A2
Application number: SU772489100A
Authority: SU
Inventors: Сергей Зармоевич Мамян
Original assignee: Ереванский Политехнический Институт Имени К.Маркса
Priority date: 1977-05-23
Filing date: 1977-05-23
Publication date: 1978-12-05

Description

1one

Изобретение относитс к области контрольно-из1мерительной техники, в частности к пьезоэлектрическим датчикам давлени .The invention relates to the field of control and measurement technology, in particular to piezoelectric pressure sensors.

В основном авт. св. № 595642 описан датчик давлени , содержащий корпус, мембрану , соединенную пьезорезонатором с полкой и преобразователи деформации мембраны в электрический сигнал, закрепленные между корпусом и полкой с обеих ее сторон.Basically auth. St. No. 595642 describes a pressure sensor comprising a housing, a membrane connected by a piezoresonator with a shelf, and transducers of deformation of a membrane into an electrical signal, fixed between the housing and the shelf on both its sides.

Известный датчик не.обладает высокой чувствительностью. Кроме того, различи в зависимост х сигналов преобразователей от температуры привод т к по влению температурной погрешности.Known sensor neobladaet high sensitivity. In addition, differences in the dependences of the transducer signals on temperature lead to the appearance of a temperature error.

С целью повышени термостабильности и чувствительности, преобразователи деформации мембраны выполнены в виде двух пьезорезонансных элементов, размещенных на одной пьезопластине, а полка имеет форму балки, расположенной в плоскости пьезопластины и скрепленной концами с корпусо.м.In order to increase thermal stability and sensitivity, the membrane strain transducers are made in the form of two piezoresonance elements placed on one piezoplate, and the shelf has the shape of a beam located in the plane of the piezoplate and fastened with the ends of the housing m.

На фиг. 1 представлена схема датчика давлени в разрезе; на фиг. 2 - электрическа схема включени .FIG. 1 is a sectional pressure sensor circuit diagram; in fig. 2 is an electrical wiring diagram.

Корпус 1 имеет рамку 2, в которой на выступах 3 и 4 закреплена пьезопластина 5, с размешеннымина ней акустически разв занными пьезорезонансными элементами 6 и 7. Мембрана 8 с жестким центром при помощи толкател 9 соединена с полкой 10, выполненной в.виде балки Z-образной формы . Балка расположена в плоскости пьезопластины и концами 11 и 12 скреплена с рамкой резьбовыми соединени ми 13 и 14. Пьезопластина 5 имеет опоры 15 и 16, контактирующие с концами балки.Case 1 has a frame 2 in which piezoplate 5 is fixed on protrusions 3 and 4, with acoustically developed piezoresonance elements 6 and 7 placed with it. The membrane 8 with a rigid center is connected by a pusher 9 with a shelf 10 made in the form of a beam Z- figurative form. The beam is located in the plane of the piezoplates and the ends 11 and 12 are fastened to the frame with threaded joints 13 and 14. The piezoplate 5 has supports 15 and 16 in contact with the ends of the beam.

Пьезорезонансные элементы 6 и 7 включены в цепи автогенераторов 17 и 18, соединенных со входом смесител 19, выход которого подключен к частотомеру 20.Piezoresonance elements 6 and 7 are included in the circuit of the oscillators 17 and 18 connected to the input of the mixer 19, the output of which is connected to the frequency meter 20.

Датчик давлени работает следующим образом. При действии давлени мембрана 8 и толкатель 9 передают усилие полке 10, котора сжимает пьезорезонансный элемент 7 и раст гивает пьезорезонансный элемент 6.The pressure sensor operates as follows. Under pressure, the membrane 8 and the pusher 9 transmit a force to the shelf 10, which compresses the piezoresonance element 7 and stretches the piezoresonance element 6.

Собственные частоты пьезорезонаторов при этом измен ютс , и сигнал, получаемый на выходе смесител 19, равен сумме изменений частот пьезорезонаторов 6 и 7.The eigenfrequencies of the piezoresonators change in this case, and the signal received at the output of the mixer 19 is equal to the sum of the changes in the frequencies of the piezoresonators 6 and 7.

Последние, благодар локальности колебательных процессов в этих резонаторах.The latter, due to the locality of the oscillatory processes in these resonators.

акустически разв заны. Изменени частоты, обусловленные действием температуры, у обоих резонаторов равны, ввиду rofo, что они образованы на одной общей пьезопластине , и зависимость характеристик иьезорезонаторов от температуры одинакова. Поэтому сигнал на выходе смесител зависит только от величины давлени .acoustically developed. The frequency variations due to the effect of temperature on both resonators are equal, due to the rofo, that they are formed on one common piezoplate, and the dependence of the characteristics of resonators on temperature is the same. Therefore, the signal at the mixer output depends only on the magnitude of the pressure.

Размещение балки в плоскости пьезопластины и закрепление концов балки к корпусу позвол ет увеличить механическое напр жение пьезорезонаторов при действии давлени и повысить чувствительность датчика. Величина чувствительности поддаетс регулировФормула изобрегени Placing the beam in the plane of the piezoplate and fixing the ends of the beam to the body allows increasing the mechanical stress of the piezoresonators under pressure and increasing the sensitivity of the sensor. The magnitude of the sensitivity amenable to adjusting the formula

Датчик давлени по авт: св. jVg 595642, отличающийс тем, что, с целью повыщени термостабильности и чувствите.льности, преобразователи деформации мембраны выполнены в виде двух пьезорезонансных элементов , размещенных на одиой пьезопластине, а полка имеет фор.му балки, расположенной в плоскости пьезопластины и скрепленной концами с корпусом.Pressure sensor according to aut. jVg 595642, characterized in that, in order to increase thermal stability and sensitivity, the membrane strain transducers are made in the form of two piezoresonance elements placed on one piezoplate, and the shelf has a form of a beam located in the plane of the piezoplate and fastened with ends to the body.