Интегральный тензодатчик

Интегральный тензодатчик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

:-::" ":. ..:- !4 БА

Союз Соаетскнк

Социалистических

Реслублнк

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (ii> 783573

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 I ) Дополнительное к ант. санд-ау (22) Заявлено 18.01,79 (21) 2714716/25-28 с присоединением заявки М (28) Приоритет (51)М. Кд.

G 01 В 7/16

Гаеударстввнный комитет

CCCI но денни изсрретений и открытий

Опубликовано 30.11.80 Бюллетень J% 44

Дата опубликования опнсання 30.11.80 (53) УДК 531.781. .2 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. И. Пивоненков, В. Ф. Семенов и Л, Г. Архарова (7l ) Заявитель (54) ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ТЕНЗОДАТЧИК

Изобретение относится к области измерения механических величин электрическими методе ми.

Известен тензодатчик, содержащий упругий элемент с выполненной на нем схемой в виде тензочувствительных МДП-транзисторов (1l

Однако при изменении температуры в показаниях тензодатчика появляется значительная погрешность, выэванная температурной нестабиль постыл траюисторов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является интегральный тензодатчик, содержащий упругий элемент с расположенной на его поверхности тензочувствитель. ной схемой из соединенных между собой МДП. 15 транзисторов и делителя напряжения, выполнен ного из резисторов, для термостабилнзации (2).

Недостатком тензодатчика является его невысокая чувствительность, определяемая тем,. что в качестве тенэочувствительных элементов использованы толысо транзисторы.

Цель изобретения — увеличение чуиатвиталь ности, Это достигается тем, что делитель напряжения выполнен из тенэорезисторов, расположенных в зоне деформации упругого элемента и ориентированных по кристаллографическим направлениям МДП-траюисторов.

На фиг. 1 показан интегральный теьюолатчик; на фиг. 2 приведена его принципиальная электрическая схема.

Интегральный тенэодатчик содержит упругий элемент 1, в зоне 2 деформации которого расположена тензочувствительная схема, состоящая из МДП-транзисторов 3, 4, 5, 6, соединенных по мостовой, схеме, и делителя напряжений из тенэорезисторов 7, 8, 9, 10, соединенных с входами МДП-транзисторов 3-6.

Для получения максимальной чувствительности транзисторы одного типа проводимости ориентированы взаимно перпендикулярно, например, по направлениям типа (110) для плоскости (100) (фиг. 1) кремния, Напряжение на ax дах всех четырех транзисторов 3 — 6 задается целителем напряжения. Для увеличения чувствятельности интегрального тензодатчика тенэорезисторы расположены в зоне деформации упру

3 78357 гого элемента и ориентированных по кристалло графическим направлениям МДП-транзисторов.

Устройство работает следующим образом.

Под действием деформации малые измене ния тока МД1Ъ-транзистора вызывают большие

5 изменения напряжения иа его выходе из-за большого вьпидного сопротивления. Кроме того, под действием деформации изменяется сопротивление тензорезисторов 7 — 10. подключенных к МДП-транзисторам 3 — б, причем сопротив- 10 ление тензорезистора 9 уменыпается, а теизорезистора1 8 увеличивается, т.е, возрастает потенциал точки А относительно общего вывода схемы. В результате происходит дополнительное

15 та, совпадающее по знаку с имеющимся изменением напряжения, вызванным тензочувстаительностью транзисторов, т.е. Увеличивается чувствительность тензодатчика.

Исльгтыжя лабораторных образцов интеграль" 20 ных тензодатчиков показали, что они обеспечивают выходной сигнал порядка 2,5 — 3 В при деформации 2 ° 10, Использование интегрального тензодатчика обеспечивает возможность создания интегральных тензодатчиков с большим выходным сигна4110>

3 4 лом и высокой чувствительностью, увеличение чувствительности интегральных теиэодатчиков в

2,5 — 3 раза и расширение диапазона измерения с помощью данного интегрального тензодатчика за счет увеличения чувствительности.

Формула изобретения

Интегральньй тенэодатчик, содержащий упругий элемент с расположенной на его поверхности тензочувствительной схемой из соединенных между собой МДП-транзисторов и делителя напряжения, о т л и ч а и шийся тем, что, с целью увеличения чувствительности, делитель. напряжения выполнен из тензорезисторов, расположенных в зоне деформации упругого элемента и ориентированных по кристагчографическим направлениям МДП-транзисторов.

Источники информации, припятью во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР И 19870, кл. 6 0 t 1/20, 1966, 2. Методы и средства тензометрии и их использование в народном хозяйстве. М„"Наука", 1976, с, 22 (прототип).

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Нроектлая,4