Ємнісний датчик тиску

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИЧ J(5D G 01 L 9/12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ( 2 1 ) 3454072/18-10 (22) 1 7 . 0 6 . 8 2 (46) 3 0 . 0 9 . 8 3 . Бюл. № 36 (72) Л . Г . Темник (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина (53) 531.787(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР » 823913, кл. G 01 L 9/12, 1981. 2. Осадчий Е.П. Проектирование датчиков для измерения механических величин М., "Машиностроение", 1979, с. 345-346 (прототип). ( 5 4 ) ( 5 7 ) ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий изолированные друг от друга чувствительную к давлению мембрану, жестко закрепленную по периферии, и элэктрод, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и упрощения конструкции, электрод выполнен в виде диска, прилегающего к мембране со стороны, противоположной избыточному давлению, и срекплекного с ней в точке е е поверхности. V///////////7///A Фиг! 1 1045024 Изобретение относится к измерительной технике, в частности к емкостным датчикам давления жидких и газообразных сред, и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например в машиностроении при испытании тепловых двигателей. Известен емкостный датчик давления содержащий корпус и мембрану, на которых размещены соответственно 10 неподвижный и подвижный электроды. Корпус и мембрана выполнены из монокристаллов, ориентированных так, • что их оптические оси совпадают 1 при этом оба монокристалла соединены !5 неразъемно [1}. ° Однако указанный емкостный датчик имеет сложную конструкцию. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату 20 к предлагаемому является емкостный датчик давления, содержащий корпус и электрически изолированные друг от друга упругую мембрану, закрепленную в корпусе, и электрод. При этом электрод выполнен из ситалла и 25 имеет вогнутую сферическую поверхность, на которую нанесен слой«,хрома, поверх которого - слой моноокиси кремния. Начальное расстояние между неподвижным электродом и мембра- 30 ной мало и выбирается из условий возможности полного прилегания мембраны к электрически изолированной от нее поверхности неподвижного электрода . 35 -Однако известный датчик также имеет сложную конструкцию хотя и обеспечивает достаточно высокую чувствительность. Цель изобретения - упрощение конструкции емкостного датчика и повы- 40 шение его чувствительности. Поставленная цель достигается тем, что в емкостном датчике давления, содержащем изолированные друг 45 от друга чувствительную к давлению мембрану, жестко закрепленную по периферии, и электрод, последний выполнен в виде диска, прилегающего к мембране со стороны, противоположной избыточному давлению, и скреп50 ленного с ней в точке ее поверхности. Полное прилегание электрически изолированных друг от друга мембраны и электрода в начальном положе55 нии и то, что изменение емкости определяется изменением"положения практически всей поверхности мембраны относительно электрода за исключением точки крепления к нему обус ловливают эффективное использование рабочей площади мембраны, что обеспечивает высокую чувствительность* датчика. На фиг. 1 изображен емкостный д а т чик давления с недеформированной мембраной, общий вид; на фиг, 2 - то же, с выгнутой мембраной, общий вид. Емкостный датчик давления содержит корпус 1, на котором жестко закреплена по контуру мембрана 2, выполненная в виде упругой пластины, например, из сплава 55БТЮ и образующая с корпусом 1 герметичную камеру 3 для подачи среды, давление которой необходимо измерить, металлический электрод 4, выполненный в виде диска, электрически изолированный от мембраны 2,.например, нане-*сенной на его поверхность окисной пленкой 5 и соединенный с мембраной 2 при помощи штифта 6^ который подпружинен пружиной 7 и расположен, например, в центральных точках мембраны 2 и электрода 4. Штуцер 8 предназначен для подачи в камеру 3 среды, давление которой необходимо измерить, а электрические проводники 9 служат для подключения мембраны и электрода к измерительной схеме. Емкостный датчик давления работает следующим образом. Среду, давление которой необходимо измерить, подают в камеру 3, образованную корпусом 1 и мембраной 2, через штуцер 8. В результате этого мембрана 2 выгибается и электрод 4, соединенный с ней при помощи штифта 6, подпружиненного пружиной 7, меняет свое положение относительно нее и корпуса 1. Изменение взаимного положения рабочих поверхностей мембраны 2 и электрода 4, электрически изолированных диэлектрической пленкой 5, приводит к изменению электрической емкости датчика, которое измеряется измерительной схемой (не показана), к которой датчик подключен при помощи электрических проводников 9. Измеряемое изменение электрической емкости характеризует давление среды в камере 3. Изобретение обеспечивает значительное упрощение конструкции емкостного датчика давления. При этом эффективно используется рабочая площадь мембраны вследствие использования краеъоя поверхности элек• трода и мембраны, а не центральной как в известных конструкциях. 1045024 '///////////////А •//////•////•/•//у. Фш.1 v Редактор А. лежкина Составитель А. Соколовский Техред Ж.Кастелевич КорректорЮ. Макаренко Заказ 7537/40 Тираж 873 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. , д. 4/5 1 Филиал ППП "Патент* , г. Ужгород, ул. Проектная, 4