Полупроводниковый датчик давления

Полупроводниковый датчик давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

k кт";" 3Г), у, Q!.Ä ф, Д," .: !i ф !! « ф „. (01) Доно"!I«!Teльпое к авт. свид-в (22) Заявлено 19.11.76 (21) 2421117/18-10 по лолам !а:., .Тзк!!и и открь!т«!й

I ! (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень ¹ 24 (40) 12Т2 0!Ivo IIII:.Gi . и:iH Oll lie;!!!!1я "«!.GC).7О) (72) Авторы

П ООРС С! Я!

M. И. Лунев, В. А. Андро:OB, . И. (,расов, Ю, . :;. Зало!<об)1!Нск;1й

:1 В. jj. Коковина

Опытное ко«!Структо,)с (0-технОлОГическое б«Орэ « Кр11сталл»

ЛенинГрадскОГО 01)дена ТрудОБОГО Kp2cHGf о H2!Hcl!II

ТЕХНОЛОГИИ ССКОГ 1!IIC! ИТУТ2 H I!. иа С IСОВСТ2 (71) .."! HBHTC..!b (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области контрольно-из". Oð! Iòcëbíoé техники, а имшп!о и устройствам дистанционного измерения давления.

Известен датчик давления, содсржап„ий

KOPII) C, Ч) ?)СТВПТЕЛЫIЫЙ Элс« «СНТ, 2КТ1!ВИЬIИ и компенсационный тепзорезисторы. После;1ний включен последовательно с актив;!ым для обеспе !ения термокомпепсации (j J.

Известен дат п(к давления, в котором для температурной компенсации последовательно

С 2 КТ И В Н Ъ| М И T C H 3 0 P C 3 12 C T O P 2 Ì È Б К Л 10 Ч С П Ы тр2нзист01)ы, коллекторы K0TopbI (соедине«lbl межд1 собой, 2 o230Bbie и ко 1 iezTop«ibie р-н

ПЕРЕХОДЫ ШУНТИPOB2ПЫ С ПО)10«ЦЬ10 СОПPOTIIBлений (2).

Однако в пзвестнык датчиках введение дополнительнык элементов в мостовую схему ведет к уменьшеншо чувствительности измерительной с. (е«!ы и, следовательно, к уxlo! IIШЕНИЮ To!i;!OCT!i ИЗМЕРЕНИЯ.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Эта цель достигается за счет того, ITo н полупроводниковом датчике давления, содержащем корпус, тензорезистпвпый мост, C(j)Op vIHpOB2EIFlbIII на EIBмб1)2«!е, Те1)з(окомпеисатор и усилитель, термокомпенсатор выполнен в виде «pi!0j)c3!IcTEH)i.о! 0 моста, размещенного на мембране, выход с которого чсР С3 3 С ИЛ ИТСЛЬ ПОДКЛ 10 i PE! I((OP IIVCV.

На !0PTP)I(P пзооР а жена С.(е)12

ВО;! lliiI(0BOI 0 Д2Т lill(2 Д «Б IollilH.

3 Датчик давления содержит источник 1 nui 2!11!B, ВЫХОД КОiО«:Oi < ОСJ!i::С!I С ГСПЗО!)СЗПстив«1ым .! Ос. 0:ú! - 11 i cj). i10p .. 1Пс . 11БП ы,1:i100; О:!i

s, распÎ, 0)ксинь1. 11 . Па зlсмбр пc -i. 113! Отовл. !1«Io!I И3 110, п1)оводиикoBoTo !!a!Cj)!12.)2. 11;i«-!

О ночные резисторы и омические конгакты 0 расположены на корпусе дат 111ка, выполненli0I 0 li3 .;!Оно К;.: ПСта,!. I 2. .!.!.(ОД, i. 30Р 3!!C-:. ПБного моста соединен с Б одом усилителя 6 сиГна I 2 давлсп;l я, Вы(од 1(0 ГорОГО являстся !

5 Bblxo+QAI датчlil 2. Hbi (QJ, тсрмо!)Сзпстив«!О! 0 . IOCT2 соеди«;еп C в. ;одо)! си I HTC,) II 7 CHI il2.1;l температуры, вы. (од которого подключен к

oл1ическим конта кт2м на кори се датчика.

Датчик работает следующим образом.

20 Напря)ке«П1е c icTo

Р 23 О 2 Л 2 И С Т С Н 3 0 P C 3 I I C I I B! О Г 0, < 0 С Г 2, IСО О P b!11

)) !Ij)liBO,(HI К BOB!:IIH!IOBС!i!iio . !.i bi 0 Б :!. .ОДС Ii2ПРЯжепl!и, ПРОП001!Попал 3ii . 0 Б ;H* 1! .ii ДИБ!l I;I!1I. Г12П Р Л <КСН !1С P 302,12;IC2 .,1.:3 2 С . С!i < !1. I! ТСЛЕ. 1 О СПI"! 1Ла Дап, lен!1и ДО НiООКЭД1!. IÎÃO уровня.

613219 и х

Составитспь И, Коновалова

Рсдактор Е. Дайн Техреп Н. Рыбкина

Коррсктор Л, Денискнна

Заказ !262/!1 !1зд. № !О Тира>к 1122 По,з,ииснос

11Г10 Государственно. когпитста Совста Министров СССР ио ислам изобвстсиий и открытий!

13035, Москва, 5К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Напряжение, пропорциональное разности температуры баланса и температуры мембраны, с выхода терморезистивного моста поступает на вход усилителя 7 сигнала температуры. Нагрузкой выходного каскада усилителя является сопротивление корпуса датчика. Ток, протекая по корпусу, нагревает его, и при этом температура мембраны приближается к температуре стабилизации. Величина этого тока в установившемся режиме определяется скоростью теплообмена корпуса с окружающей средой и коэффициентом усиления усилителя сигнала температуры.

Полупроводниковые терморезисторы, включенные в противоположные плечи терморезистивного моста, размещаются на мембране таким образом, чтобы обеспечить нечувствительность их к деформации.

Балансировка терморезистивного моста производится при температуре мембраны, равной температуре стабилизации, подстройкой пленочных резисторов.

Равномерность плотности тока через вакуумную ячейку обеспечивается формой омических контактов, представляющих собой металлические пленочные полоски, расположенные по диаметрально противоположным сторонам мембраны.

Использование предлагаемого датчика по сравнению с существующими обеспечит повышение точности измерения в 2 — 3 раза за счет уменьшения температурной погрешности

5 измерения; увеличение выходного напряжения с тензомоста из-за отсутствия последовательно соединенной с тензомостом цепи температурной компенсации и существенное упрощение технологии изготовления датчика за счет упрощения электрической схемы, сокращения технологического цикла и снижения трудоемкости настройки прибора.

Формула изобретения

15 Полупроводниковый датчик давления, содержащий корпус, тензорезистивный мост, сформированный на мембране, термокомпенсатор и усилитель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, 20 термокомпенсатор выполнен в виде терморезистивного моста, расположен на мембране и через усилитель подключен к корпусу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

25 1. Патент ФРГ № 1067240, кл. 42 к 7/05, 1968.

2. Патент США № 3836796, кл. 73 — 398, 1975.