SU909603A1

SU909603A1 - Capacitive pickup of pressure and method of linearization thereof

Info

Publication number: SU909603A1
Application number: SU802960369A
Authority: SU
Inventors: Ромуальдас Ромуальдо Каупелис; Ромуальдас Генрикович Наумавичюс; Станисловас-Дайнюс Стасевич Сипавичюс; Казимерас Миколо Рагульскис
Original assignee: Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority date: 1980-07-23
Filing date: 1980-07-23
Publication date: 1982-02-28

Description

Изобретение относится к приборо- , строению и может быть использовано при линеаризации емкостных датчиков давления.The invention relates to a device, structure and can be used in the linearization of capacitive pressure sensors.

. Известен емкостный датчик давления, содержащий рабочую камеру, в которой размещены электрод и металлизированная мембрана, являющаяся подвижным электродом датчика давления, подключенные к емкостному преобразователю, причем металлизированная мембрана выполнена выпуклой и с возможностью осевого перемещения С1] . Известен способ линеаризации емкостных датчиков давления, заключаюидайся в том, что возбуждают колебания среднего рабочего давления среды, преобразуют эти колебания в электрический сигнал и по парамет- , рам этого сигнала определяют линейность преобразования [2].. Known capacitive pressure sensor containing a working chamber in which an electrode and a metallized membrane are placed, which is a movable electrode of a pressure sensor connected to a capacitive transducer, and the metallized membrane is convex and axially movable C1]. There is a method of linearizing capacitive pressure sensors, conclude that they excite fluctuations in the average working pressure of the medium, convert these oscillations into an electrical signal and determine the linearity of conversion by the parameters, frames of this signal [2].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для линеаризации емкостных датчиков давления, содержащее источники среднего и гармонического давлений, сопряженные с рабочей камерой датчика, в которой размещена металлизированная мембрана, над которой размещен электрод датчика.Closest to the technical nature of the proposed device is a linearization of capacitive pressure sensors, containing sources of medium and harmonic pressure, coupled to the working chamber of the sensor, in which a metallized membrane is placed, over which the sensor electrode is placed.

подключенный к емкостному преобразователю. Неподвижный электрод датчика выполнен в виде сегмента сферы, форма которого соответствует форме металлизированной мембраны при максимальном давлении ГЗ] .connected to a capacitive converter. The stationary electrode of the sensor is made in the form of a segment of a sphere, the shape of which corresponds to the shape of a metallized membrane at a maximum pressure of GB].

' Однако известное устройство не позволяет достичь оптимальной формы'However, the known device does not allow to achieve the optimal shape

... электрода емкостного датчика, при которой линейность передаточной характеристики получилась бы максимальной.... the capacitive sensor electrode, in which the linearity of the transfer characteristic would be maximum.

Цель изобретения - улучшение линейности передаточной характеристи15 ,ки датчика.The purpose of the invention is to improve the linearity of the transfer characteristic 15, ki sensor.

Указанная/, цель достигается тем, что емкостный датчик давления снабжен дополнительной.камерой со штуце2Q ром, с одной стороны закрытой электродом датчика, который выполнен в виде металлизированной мембраны, причем дополнительная камера заполнена цементирующимся веществом.This goal is achieved by the fact that the capacitive pressure sensor is equipped with an additional chamber with a piece of 2Q rum, on one side closed by a sensor electrode, which is made in the form of a metallized membrane, the additional chamber being filled with cementitious substance.

Способ линеаризации емкостных датчиков заключается в том, что дополнительно изменяют давление цементирующегося вещества при одновременном контроле линейности преобразования и при достижении максимальной ’θ линейности фиксируют давление цемен тирующегося вещества и выдерживают его до полной цементации.The method of linearization of capacitive sensors is that they additionally change the pressure of the cementing substance while simultaneously monitoring the linearity of the conversion and, when the maximum linearity is reached, record the pressure of the cementing substance and maintain it until complete cementation.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для осуществления способа линеаризации емкостных датчиков давления.The drawing shows a functional diagram of a device for implementing the method of linearization of capacitive pressure sensors.

В среде 1 возбуждают гармонические колебания среднего рабочего давления 2, которые изменяют форму подвижного электрода 3. При помощи емкостного датчика 4 с подвижным и неподвижным 5 электродами, выполненными в виде металлизированных мембран, и · емкостного преобразователя 6 преобразуют созданные колебания в^_ электрический сигнал 7. По нелинейным искажениям этого сигнала определяют линейность‘преобразования. Полость за неподвижной мембраной 5 датчика 4. заполняют цементирующимся веществом 8. Одновременно определяют нелинейные искажения преобразованных гармонических колебаний давления среды 1 и изменяют давление цементирующегося вещества 8 до величины, при которой нелинейные искажения преобразованных колебаний давления среды 1 являются минимальными. Далее фиксируют давление цементирующегося вещества 8 до полной его цементации и получают рельеф электрода 5 датчика 4, при котором линейность передаточной характеристики датчика 4 является максимальной.In medium 1, harmonic oscillations of the average working pressure 2 are excited, which change the shape of the movable electrode 3. Using a capacitive sensor 4 with a movable and stationary 5 electrodes made in the form of metallized membranes, and a capacitive transducer 6 transform the created oscillations into a ^ _ electrical signal 7 . The linearity of the transformation is determined by the nonlinear distortions of this signal. The cavity behind the stationary membrane 5 of the sensor 4. is filled with cementitious substance 8. At the same time, the nonlinear distortions of the converted harmonic oscillations of the pressure of the medium 1 are determined and the pressure of the cemented substance 8 is changed to a value at which the nonlinear distortions of the converted pressure fluctuations of the medium 1 are minimal. Next, the pressure of the cementitious substance 8 is fixed until it is completely cemented and the relief of the electrode 5 of the sensor 4 is obtained, in which the linearity of the transfer characteristic of the sensor 4 is maximum.

Таким образом, линейность передаточной характеристики датчика повышается по сравнению с известным емкостным датчиком примерно в два раза.Thus, the linearity of the transfer characteristic of the sensor is increased in comparison with the known capacitive sensor by about two times.

Claims

Claim

1. A capacitive pressure sensor containing a working chamber, in which a metallized membrane is placed, over which a sensor electrode is mounted connected to a capacitive transducer, characterized in that, for the purpose of improvement. linearity of the transfer characteristic of the sensor, it is equipped with an additional chamber with a fitting, on one side closed by a sensor electrode, which is made in the form of a metalized membrane, the additional chamber being filled with cementing substance.

2. A method of linearizing capacitive pressure sensors, which involves generating harmonic '5 fluctuations in the pressure of the medium, converting these vibrations with the help of a capacitive sensor with moving and fixed electrodes made in the form of' metallized membranes into an electrical signal and determining linearity transformations, characterized in that they fill the cavity behind the stationary sensor membrane with a cementing substance and change its pressure while monitoring the linearity of the transformation and upon reaching With maximum linearity, they fix the pressure of the cementing substance and hold it until complete cementation.