Датчик давления

 

Изобретение относится к технике измерения давлений с использованием в качестве преобразователя перемещения монометрического чувствительного элемента датчиков Холла и позволяет повысить точность и чувствительность. Датчик давления содержит мембрану 2 и подпружиненный шток 4 с постоянным магнитом 8, обращенным одним из своих полюсов к преобразователю Холла 11, установленному на неподвижной плате 9, На этой же плате параллельно оси штока по обе стороны преобразователя Холла размещены два плоских концентратора магнитного потока, а постоянный магнит 8 расположен в поперечном отверстии штока и снабжен регулировочным винтом 7. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 (9/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1Р

11

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4741148/10 (22) 25.09.89 (46) 07.09.91. Бюл. ЬЬ 33 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством

Института физики твердого тела и полупроводников АН БССР (72) Е.Г. Фабрин, ВД. Курланов, А.И.Чернышов, Ф.П.Коршунов, А.ИДемченко и А.С.Потапов (53) 531.787(088,8) (56) Заявка ФРГ Ь 3514564,. кл. 6 01 1 9/14, 1986. (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике измерения давлений с использованием в качест„„ Ц„„1б75704 А1 ве преобразователя перемещения монометрического чувствительного элемента датчиков Холла и позволяет повысить точность и чувствительность. Датчик давления содержит мембрану 2 и подпружиненный шток 4 с постоянным магнитом 8, обращенным одним из своих полюсов к преобразователю Холла 11, установленному на неподвижной плате 9. На этой же плате параллельно оси штока по обе стороны преобразователя Холла размещены два плоских концентратора магнитного потока, а постоянный магнит 8 расположен в поперечном отверстии штока и снабжен регулировочным винтом 7. 2 ил.

1675704

Изобретение относится к технике измерения давлений датчиками с упругим чувствительным элементом и магниточувствительными-преобразователями перемещения в виде элементов Холла.

Целью изобретения является повышение точности и чувствительности.

На фиг, 1 изображен датчик давления, разрез; на фиг. 2 — магниточувствительный преобразователь с элементом Холла и его характеристика.

В корпусе 1 датчика установлена приемная мембрана 2, отделяющая входной штуцер 3 от внутренней полости прибора. На мембрану 2 опирается шток 4 из немагнитного материала, другой конец которого закреплен в пластинчатой пружине 5.

Оправка 6 служит для направления движения штока 4, Шток 4 имеет поперечное отверстие, в котором расположен регулировочный винт

7, несущий на своем конце постоянный магнит 8. В держателе 9, связанном с оправкой

6, установлена плата 10, на которой расположены преобразователь Холла 11 и плоские концентраторы 12 магнитного потока (фиг, 2), На этой же плате располагаются дифференциальный усилитель с переключательной схемой и многослойными сопротивлениями, Выводы с платы 10 подведены v штепсельному разъему 13, расположенному на кожухе датчика.

Датчик давления работает следующим образом.

Под-действием давления деформируется мембрана 2 и перемещает подпружиненный шток 4 и постоянный магни", 8 относительно преобразователя Холла 11, Происходит перераспределение магнитных потоков Ф1 и Ô (фиг.2), при этом силовые линии магнитных потоков замыкаются через большие основания плоских концентраторов 12 и фокусируются в узкий луч на преобразователь Холла 11 через малые основания концентраторов. Таким образом, результирующий магнигный поток и, следовательно, величина выходного электрического сигнала равна разности магнитных потоков Ф и 4, что и показывает характеристика датчика.

Регулировка крутизны выходного сигнала достигается путем изменения величины зазора между постоянным магнитом 8 и преобразователем Холла 11, Это осуществляется путем вращения винта 7 регулятора зазора в резьбовом отверстии штока 4, Эта операция не приводит к смещению нулевой точки выходного сигнала.

В данной. магнитной системе зазор между концентраторами очень мал, что уменьшает магнигное сопротивление цепи и увеличивает полезный сигнал, следовательно, и чувствительность датчика. Концентрация силовых линий магнитного поля в узкий луч также значительно повышает его чувствительность. При этом достигается и высокая однородность магнитного поля в зазоре, так как фактически потоки рассеивания имеют более, чем на порядок меньшую величину, чем результирующий магнитный поток.

Для исключения краевых эффектов размер малого основания, толщины концентраторов и зазор между ними выбирается не менее 5 размеров чувствительной зоны weмента Холла. Размер большого основания трапеция нецелесообразно делать более

2,5 — 3 толщин постоянного магнита, так как при больших размерах уже регистрируются поля рассеивания магнитного потока. Данная магнитная система позволила в 3 — 4 раза улучшить линейность преобразования перемещения постоянного магнита (штока), т.е, значительно улучшить точность измерения давления.

Формула изобретения

1. Датчик давления, содержащий корпус с мембраной, шток из немагнитного материала, закрепленный одним концом на мембране, а другим — на пластинчатой пружине, постоянный магнит, связанный со штоком, и закрепленную в корпусе плату, на которой размещен преобразователь Холла, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, в нем на плате дополнительно размещены введенные в датчик два плоских концентратора магнитного потока трапециедальной формы, расположенные параллельно оси штока, при этом преобразователь Холла расположен в зазоре между узкими концами концентраторов, а постоянный магнит обращен к преобразователю Холла одним из своих полюсов.

2. Датчик по и. 1, отличающийся тем, что в нем постоянный магнит расположен в поперечном отверстии, выполненном в штоке, и снабжен регулировочным винтом, 1675704

Составитель И. Невский

Редактор М. Бланар Техред М.Моргентал Корректор А. Осауленко

Заказ 2994 Тираж 344 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101