* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
Глава 8. Емкостные
датчики
В результате д е й с т в и я н а м е м б р а н ы и з м е р я е м о й р а з н и ц ы д а в л е н и й АР = = Р - Р е м к о с т и к о н д е н с а т о р о в С и С и з м е н я ю т с я т а к , что со с т о р о н ы в ы с о кого д а в л е н и я е м к о с т ь к о н д е н с а т о р а у в е л и ч и в а е т с я , а с о с т о р о н ы м е н ь ш е г о давления — уменьшается. Разница емкостей С и С и является мерой измеряемой разницы давлений АР = Р - Р . И з м е р и т е л ь н ы е ц е п и д а т ч и к о в D E L T A B A R а н а л о г и ч н ы и з м е р и т е л ь н ы м ц е п я м д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы х д а т ч и к о в д а в л е н и я CERABAR. О с н о в н ы е т е х н и ч е с к и е х а р а к т е р и с т и к и д а т ч и к о в DELTABAR: н о м и н а л ь н о е значение и з м е р я е м о й р а з н и ц ы д а в л е н и й в д и а п а з о н е от 25 миллибар (25 к П а ) до 3 бар (0,3 М П а ) погрешность преобразования ± 0,1%, нелинейность функции преобразования < 0,1%, т е м п е р а т у р н а я погрешность < 0,1% /10К, т е м п е р а т у р н ы й д и а п а з о н от -20 ° С д о +80 °С. Повышение чувствительности емкостных датчиков давления с упругим элементом в виде круглой мембраны постоянного сечения, жестко заделанной по к о н т у р у , м о ж н о получить, и с п о л ь з у я в к а ч е с т в е п р о м е ж у т о ч н о й физиче¬ с к о й в е л и ч и н ы н е прогиб м е м б р а н ы , а угол н а к л о н а в о о б р а ж а е м о й н о р м а л и к ее поверхности относительно оси к р у г л о й п л а с т и н ы . К а к п о к а з а н о в [1], с м е щ е н и е х э л е м е н т а к р у г л о й п л а с т и н ы (рис. 8.8, а ) под д е й с т в и е м д а в л е н и я Р о п р е д е л я е т с я в ы р а ж е н и е м :
1 2 1 2 1 2 1 2
x =
P
(
R
2
64D
r
2
)
2
,
(8.16)
где R — р а д и у с м е м б р а н ы ; r — р а с с т о я н и е э л е м е н т ы п л а с т и н ы от е е оси; D — цилиндрическая жесткость. D = . 12(1 - ц )
E h 3
2
Очевидно, ч т о в ц е н т р е м е м б р а н ы и п о п е р и м е т р у е е з а щ е м л е н и я угол ф н а к л о н а в о о б р а ж а е м о й н о р м а л и относительно о с и будет р а в е н 0. Следователь¬ н о , ф у н к ц и я ф = F(r) при прочих р а в н ы х у с л о в и я х д о л ж н а и м е т ь э к с т р е м у м . П о э т о м у , определив вторую производную d x/dr и п р и р а в н я в е е к нулю, м о ж н о н а й т и r . В ы п о л н и в у к а з а н н ы е д е й с т в и я , получаем:
2 2 0
r =А
0
= 0,57R.
V3