Измерительный преобразователь давления

Измерительный преобразователь давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить чувствительность устройства. На поверхности чувствительного элемента в виде полупроводниковой пластины 1 выполнено не менее двух углублений 2 постоянного сечения, ориентированных по ее главным кристаллографическим направлениям. Действующее на преобразователь давление вызывает упругую деформацию углублений 2, приводящую к изменению сопротивления размещенных в них тензорезисторов 4. Сигнал разбаланса измерительной схемы определяет измеряемое давление. Приведено соотношение, связывающее толщину основания и высоту углублений. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. (Л со о Сл 00 СП | cfJue.l

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (SO 4 С 01 L 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3918899/24-10 (22) 21.06.85 (46) 15.04.87. Бюл. У 14 (72) З.Л.Егиаэарян (53) 531. 787 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1068748, кл. G 01 Ь 9/04, !984.

Авторское свидетельство СССР

11 777757, кл. G 01 L 9/04, 1981. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить чувствительность устройства. На поверхности чувствительного элемента в виде полупроводниковой пластины 1 выполнено не менее двух углублений 2 постоянного сечения, ориентированных по ее главным кристаллографическим направлениям. Действующее на преобразователь давление вызывает упругую деформацию углублений 2, приводящую к изменению сопротивления размещенных в них тензорезисторов 4. Сигнал разбаланса измерительной схемы определяет измеряемое давление. Приведено соотнсшение, связывающее толщину основания и высоту углублений. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

13038

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к полупроводниковым тензометрическим датчикам давления, и может быть использовано в информационно †измерительн, контрольно-управляющих и автоматизированных системах в качестве первичного измерительного преобразователя давления жидкостей и газов.

Целью изобретения является повь1ше- 10 ние чувствительности.

На фиг.1 показан чувствительный элемент с углублением по периметру и с квадратным жестким центром; на фиг.2 — общий вариант чувствительного 15 элемента, базовая модель; на фиг.3 конструкция преобразователя давления с чувствительным элементом, сечение

А-А на фиг.1; на фиг.4 — чувствительный элемент, балочный вариант; на 20 фиг.5 — мембранный чувствительный элемент с эпюрами напряжений с учетом концентраторов напряжений.

Преобразователь давления содержит полупроводниковую пластину 1, в кото25 рой выполнены углубления 2, выполняю— щие роль упругих элементов, т.е. это участки, где происходят упругие де— формации. Утолщенные секторы 3 выполняют роль ребер жесткости, т.е. это участки чувствительного элемента, где упругие деформации практически равны нулю. На утолщенных секторах

3 размещены элементы вторичной аппа- ратуры, например операционный усили- Я5 тель, микропроцессор, выпрямительная схема, магазин сопротивлений для ба— лансировки измерительной схемы, компоненты схемы температурной компенсации и т.д. В углублениях 2 размещены 40 компоненты измерительной схемы, в частности тензорезисторы 4, которые с помощью проводников 5 и 6 соединены между собой с вторичными схемами, размещенными на утолщенных секторах, 45 и внешней аппаратурой. Полупроводниковая пластина 1 закреплена в корпусе 7 (фиг;3), с помощью клеевого состава 8.

57 2

Преобразователь давления работает следукицим образом.

Под действием измеряемого давления, углублейные участки 2 пластины

1 упруго деформируются, при этом утолщенные секторы 3 не деформируются. Под Bo÷äåéñòâèåì этих деформаций (и, соответс гвенно, напряжений) тензорезисторы 4 меняют величины сопротивлений, что приводит к разбалансу измерительной схемы. Сигнал разбаланса измерительной схемы с помощью проводников 5 подается к схемам, выполненным на утолщенных секторах, и к проводам 6, которые соединяют преобразователь с внешней аппаратурой. На измерительную схему подается электрическое напряжение (ток), изменение которого является результатом разбаланса измерительной схемы и прямо пропорционально измеряемому давлению.

Формула изобретения

1. Измерительный преобразователь давления, содержащий корпус с чувствительным элементом из полупроводникового материала, на котором расположены тензорезисторы, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в нем 11о крайней мере на одной поверхности чувствительного элемента выполнено не менее двух углублений постоянного поперечного сечения, по длине ориентированных по главным кристаллографическим направлениям полупроводникового материала чувствительного элемента, тензорезисторы размещены на поверхности основания каждого углубления вдоль него, при этом толщина h основания углубленных участков удовлетво1

Ряет соотношению h (-- Н. где Н вЂ” вы10 сота углубления.

2.Преобразователь по п.1, о т— личающийся тем,чтовнем ширина каждого тензорезистора равна ширине основания углубления.

1303857

1303857

1303857

Составитель В. Казаков

Техред А. Кравчук Корректор А. Зимокосов

Редактор Э.Слиган

Заказ 1298/41 Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4