專利名稱：高穩(wěn)定壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種壓力傳感器，特別是一種感受液體或氣體壓力變化的傳感器。
在工程或工業(yè)控制實(shí)用中，壓力傳感器要求長(zhǎng)期連續(xù)工作，并具有高的零點(diǎn)穩(wěn)定性能，不允許由于傳感器的零點(diǎn)穩(wěn)定性能差而造成測(cè)量誤差。而目前常用的變磁阻式壓力傳感器就存在這方面問(wèn)題，它一般為單邊磁阻變換，其自身零點(diǎn)不穩(wěn)，易受溫度影響，不適于在工業(yè)中長(zhǎng)期使用，且它輸出的是電壓信號(hào)，易受外界干擾，傳輸距離受到限制，此外，這種壓力傳感器的膜片是按常規(guī)設(shè)計(jì)，其所受的應(yīng)力較大，不易穩(wěn)定。
本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述問(wèn)題，提出一種高穩(wěn)定壓力傳感器。
本實(shí)用新型包括有傳壓膜片、磁阻轉(zhuǎn)換塊、頻率變換電路板及其選通開(kāi)關(guān)，它們都裝配在殼體內(nèi)，其中選通開(kāi)關(guān)由壓力接收儀表控制，每隔一定時(shí)間上、下選通一次，其特點(diǎn)在于傳壓膜片為圓形，四周固支平膜片，其中心固有一連桿，該連桿穿過(guò)下磁阻轉(zhuǎn)換塊，其上端與平衡磁片連接，平衡磁片上面為上磁阻轉(zhuǎn)換塊，它正好位于上、下磁阻轉(zhuǎn)換塊的中間，上、下磁阻轉(zhuǎn)換塊的內(nèi)部各有一電感線圈，上、下磁阻轉(zhuǎn)換塊內(nèi)的兩電感線圈通過(guò)選通開(kāi)關(guān)分別接入同一頻率變換電路。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型電原理圖。
如圖1，傳壓膜片5安裝在外殼1內(nèi)的底部，其四周固支平膜片，傳壓膜片5選用特殊恒彈合金材料，采用先進(jìn)的穩(wěn)定性處理工藝，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使傳壓膜片5在滿量程加壓時(shí)，長(zhǎng)期處于超低應(yīng)力狀態(tài)中工作，穩(wěn)定性高，傳壓膜片5中心的連桿7穿過(guò)下磁阻轉(zhuǎn)換塊4與平衡磁片8連接，平衡磁片8上面為上磁阻轉(zhuǎn)換塊4，它位于上、下磁阻轉(zhuǎn)換塊4中間，平衡磁片8和上、下磁阻轉(zhuǎn)換塊4的外部均為導(dǎo)磁材料，上、下磁阻轉(zhuǎn)換塊4內(nèi)分別設(shè)有電感線圈L上、L下，外殼1內(nèi)的上部裝有頻率變換電路板2及其選通開(kāi)關(guān)3，上、下磁阻轉(zhuǎn)換塊4內(nèi)的電感線圈L上、L下通過(guò)選通開(kāi)關(guān)3分別接入同一頻率變換電路，頻率變換電路如圖2，它由調(diào)頻三點(diǎn)式振蕩電路和射極輸出器組成，由電阻R1－R4，電容C1、C2、C3、C5，晶體管T1和電感線圈L上、L下組成調(diào)頻三點(diǎn)式振蕩電路，由電阻R5、R6，晶體管T2和電容C6組成射極輸出器，其輸出的頻率信號(hào)f送壓力接收儀表顯示出所變化的壓力值。本實(shí)用新型選通開(kāi)關(guān)3采用繼電器線包J及其常閉常開(kāi)觸點(diǎn)Ja、Jb來(lái)實(shí)現(xiàn)，繼電器線包J通過(guò)四芯電纜9中的兩芯與壓力接收儀表中的控制電路連接，繼電器常閉觸點(diǎn)Ja與上磁阻轉(zhuǎn)換塊4內(nèi)的電感線圈L上一端連接，繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)Jb與下磁阻轉(zhuǎn)換塊4內(nèi)的電感線圈L下一端連接，L上、L下另一端相連通過(guò)電容C5接地，繼電器常閉常開(kāi)公共點(diǎn)Jc接調(diào)頻三點(diǎn)式振蕩電路中晶體管T1的集電極。這樣，壓力接收儀表通過(guò)四芯電纜9控制繼電器線包J每隔一定時(shí)間動(dòng)作一次，則繼電器常閉常開(kāi)觸點(diǎn)Ja、Jb相應(yīng)動(dòng)作一次，從而分別將電感線圈L上、L下接入頻率變換電路中的調(diào)頻三點(diǎn)式振蕩電路，輸出兩組頻率信號(hào)再經(jīng)四芯電纜9送壓力接收儀表處理后進(jìn)行壓力顯示。
如圖1、2，被感受的液體或氣體壓力由外殼1底端的進(jìn)壓口6進(jìn)入，作用在傳壓膜片5上，傳壓膜片5的變形使平衡磁片8位置變化，磁阻差動(dòng)變化，上、下磁阻轉(zhuǎn)換塊4內(nèi)的上、下電感線圈L上、L下的電感量就差動(dòng)變化，經(jīng)過(guò)由壓力接收儀表控制的選通開(kāi)關(guān)3先后送到振蕩電路，將壓力變化值分別以兩組頻率信號(hào)經(jīng)外殼1上端的四芯電纜9送到壓力接收儀表，進(jìn)行壓力顯示，這樣，用同一頻率變換電路分別對(duì)兩組磁阻進(jìn)行電量變換輸出兩組頻率信號(hào)，在接收儀表中將兩組頻率信號(hào)差值作為對(duì)應(yīng)壓力的輸出值，就可以完全消除外界溫度和電路對(duì)壓力測(cè)量值的影響，提高了自身零點(diǎn)穩(wěn)定性。
本實(shí)用新型由于采用上下磁阻轉(zhuǎn)換塊使磁阻差動(dòng)變化，轉(zhuǎn)換部分的溫度影響相互抵消，其零點(diǎn)穩(wěn)定性大大提高，可達(dá)到(0.3－0.5)％F·S／年，能滿足各工程的實(shí)用要求，其測(cè)量精度也有所提高，能滿足實(shí)用中長(zhǎng)期連續(xù)工作的要求。本實(shí)用新型輸出的是頻率信號(hào)，與現(xiàn)有技術(shù)中電壓信號(hào)輸出相比，信號(hào)的抗干擾性增強(qiáng)，可用普通電纜線進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。
權(quán)利要求1.一種高穩(wěn)定壓力傳感器，它包括有傳壓膜片5、磁阻轉(zhuǎn)換塊4、頻率變換電路板2及其選通開(kāi)關(guān)3，它們都裝配在殼體1內(nèi)，其中選通開(kāi)關(guān)3由壓力接收儀表控制，每隔一定時(shí)間上、下選通一次，其特征在于傳壓膜片5為圓形，四周固支平膜片，其中心固有一連桿7，該連桿7穿過(guò)下磁阻轉(zhuǎn)換塊4，其上端與平衡磁片8連接，平衡磁片8上面為上磁阻轉(zhuǎn)換塊4，它正好位于上、下磁阻轉(zhuǎn)換塊4的中間，上、下磁阻轉(zhuǎn)換塊4的內(nèi)部分別設(shè)有電感線圈L上、L下，兩電感線圈L上、L下通過(guò)選通開(kāi)關(guān)3分別接入同一頻率變換電路。
2.按權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)定壓力傳感器，其特征在于頻率變換電路由調(diào)頻三點(diǎn)式振蕩電路和射極輸出器組成，其中調(diào)頻三點(diǎn)式振蕩電路由電阻R1－R4，電容C1、C2、C3、C5，晶體管T1和電感線圈L上、L下組成，射極輸出器由電阻R5、R6，晶體管T2和電容C6組成，選通開(kāi)關(guān)3采用繼電器線包J及其常閉常開(kāi)觸點(diǎn)Ja、Jb來(lái)實(shí)現(xiàn)，繼電器線包J通過(guò)四芯電纜9中的兩芯與壓力接收儀表中控制電路連接，繼電器常閉、常開(kāi)觸點(diǎn)Ja、Jb分別與電感線圈L上、L下的一端連接，電感線圈L上、L下另一端相連通過(guò)電容C5接地，繼電器常閉常開(kāi)公共點(diǎn)Jc接調(diào)頻三點(diǎn)式振蕩電路中晶體管T1的集電極。
3.按權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)定壓力傳感器，其特征在于平衡磁片8和上、下磁阻轉(zhuǎn)換塊4的外部均為導(dǎo)磁材料。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種感受液體或氣體壓力變化的傳感器，它采用上、下磁阻轉(zhuǎn)換塊結(jié)構(gòu)，傳壓膜片通過(guò)連桿與平衡磁片連接，平衡磁片正好位于上、下磁阻轉(zhuǎn)換塊中間，上、下磁阻轉(zhuǎn)換塊內(nèi)各有一電感線圈，它們通過(guò)選通開(kāi)關(guān)分別與同一頻率變換電路連接。本實(shí)用新型利用磁阻差動(dòng)變化可消除溫度和電路的影響，其零點(diǎn)穩(wěn)定性大大提高，測(cè)量精度也更高，能滿足實(shí)用中長(zhǎng)期連續(xù)工作的要求，傳輸距離也更遠(yuǎn)。
文檔編號(hào)G01L9/16GK2080664SQ90214659
公開(kāi)日1991年7月10日 申請(qǐng)日期1990年10月26日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月26日
發(fā)明者李載達(dá) 申請(qǐng)人:能源部南京自動(dòng)化研究所