161141. lajstromszámú szabadalom • Nyomáskülönbséget érzékelő teljes kapacitív mérőhid,(nyomásadó.)
: j; . . . MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG Jpfr, ^s ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGALATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1970. V. 25. Közzététel napja: 1972. II. 28. Megjelent: 1973. I. 31. (ME—1227) 161141 Nemzetközi oszt. G 01 1 13/06 kiartiár Feltaláló: Sátori Gyula oki. orvosmérnök, radiológus, Budapest Tulajdonos: MEDICOR Művek, Budapest „Nyomáskülönbséget érzékelő teljes kapacitív mérőhíd (nyomásadó)" Adott nyomásokra szuperponálódó ingadozások mérése nehézséget okoz, ha az alapnyomás sokkal nagyobb, mint az ingadozások amplitúdója. A nyomásadó érzékenységét az ingadozások amplitudájától függően kell megválasztani. 5 Ismert megoldásokban a nyomásingadozások érzékelésére rugalmas membránt használnak. Az ilyen membránok közvetítő rudazat segítségével hídba kapcsolt ellenállások értékét vagy félvezetők vezetőképességét változtatják meg. Mint 10 ismeretes, nyomásingadozások mérésére induktív és kapacitív érzékelőket alkalmaznak. A mérőhíd kimeneti feszültségét erősítve a nyomásingadozással arányos villamos jelet kapnak. Az ismert megoldások nem tartalmaznak teljesen 15 aktív hídkapcsolást négy kapacitív elemmel. A találmány szerinti megoldás lehetővé teszi 1 atmoszféra alapnyomásra szuperponálódó 1 vízoszlopmilliméternyi (0,1 p/cm2 ) és ilyen nagyságrendű ingadozások mérését. 20 A találmány szerinti megoldás az ismert Wheatstone-féle hídkapcsolást valósítja meg négy kapacitással, amelyeknek a membránra ható nyomáskülönbség által okozott megváltozása a híd kimeneti feszültségének mindenkor az op- 25 timális értékű kialakulását biztosítja. Az elhangolási lehetőség a legnagyobb, ha az egymással szemben fekvő hídágak kapacitásai ellenütemben osztják le a bemeneti feszültséget. A hidat szinuszos váltakozó feszültség táplálja. 30 A membránra ható nyomáskülönbséggel arányos kimeneti feszültség akkor érhető el, ha a híd kapacitásai ugyanazon c = f(d) függvénynyel írhatók le. A membrán anyagának rugalmas alakváltozása esetén fennáll a d = Kp összefüggés, amelyben K egy arányossági tényező. A membrán d behajlásához tartozó kapacitásváltozások AC és A C, vagyis az egyik hídág Co nyugalmi kapacitása a d fegyverzetelmozdulás hatására a fegyverzetek közeledésére A C-vel növekszik, távolodására pedig A C-vel csökken. Ekkor a híd kimeneti feszültségére érvényes: {AC + AC Uki - U be : 2Co + A C — A C) A kimeneti feszültség a fegyyerzettávolság változásának függvényében: A d Uki = U be d0 ahol do a nyugalmi fegyverzettávolság, A d a fegyverzettávolság változása. Négy aktív kapacitív elemmel megvalósított Wheatstone-féle hídkapcsolású nyomásérzékelő alkalmas a membránnak az arányossági határon belüli igénybevétele esetén lineáris jelek létrehozására. A hídba kapcsolt kapacitások fegyverzetei műanyag membránon helytállóan vannak elhelyezve. Ügy találtuk, hogy műanyagmembrán 161141
