3.6.1 Электрические датчики давления серии Сапфир-22мт (Россия)

Работа датчика основана на использовании тензоэффекта в полупроводниках. Измеряемое давление, воспринимаемое мембраной измерительного блока, преобразуется в силу, передаваемую на чувствительный элемент тензопреобразователя. Под действием силы упругий элемент тензопреобразователя деформируется, изменяя сопротивления расположенных на нем тензорезисторов.

Электронный блок преобразует это изменение сопротивления в токовый выходной сигнал и осуществляет компенсацию температурных погрешностей.

Схема датчика давления Сапфир-22МТ показан на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 - Схема датчика давления Сапфир-22МТ

Тензопреобразователь 4, мембранно-рычажного типа размещен в нутрии основания 9, в замкнутой полости 11, заполненной кремнийорганической жидкостью, и отделен от измеряемой среды металлическими гофрированными мембранами 8. Мембраны 8 приварены по наружному контуру у основанию 9 и соединены между собой центральным штоком 6, который связан с концом рычага тензопреобразователя 4 с помощью тяги 5. Фланцы 10 уплотнены прокладками 3. Воздействие измеряемого параметра (большее давление подается в плюсовую камеру, меньшее - в минусовую камеру 12) вызывает прогиб мембран 8, изгиб мембраны тензопреобразователя 4 и изменение сопротивления тензорезисторов.

Электронный блок смонтирован на двух платах, которые размещаются в корпусе датчика. Блок схема электронного блока приведена на рисунке 3.4 Сигнал с тензопреобразователя 2 поступает на вход инструментального усилителя 3, на другой вход инструментального усилителя поступает сигнал от корректора температурной нелинейности начального значения выходного сигнала 5. В качестве информационного источника о значении температуры используется напряжение на диагонали питания тензопреобразователя. Сигнал с инструментального усилителя подается на корректор статической нелинейности 6 и оттуда на переключатель пределов 7.

Технические данные датчика Сапфир-22М (модель 2161):

диапазон входного давления, МПа 0.6,3

выходной ток, мА 4.20, постоянный

класс точности 0,5

порог нечувствительности, %, не более 0,1

погрешность нулевой точки, 0,5

зависимость входного и выходного сигнал линейная

температура измеряемой среды на входе датчика 0C минус 50. + 80

вибростойкость, Гц 0.500

Сигнал с переключателя пределов 7 подается параллельно на корректор температурной погрешности диапазона 8 и на один из выходов выходного преобразователя "напряжение - ток" 4. На второй вход преобразователя "напряжение - ток" подается сигнал коррекции температурной нелинейности диапазона 9. В качестве информационного источника о значении температуры используется независимый кремневый резистор, изготовленный из того же материала, что и тензорезисторы.

Рисунок 3.4 - Блок схема электронного блока