Датчик давления

фс,. с. -фО П-ИС А"ЙИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСфциалистичесааРеспублик п 1672525 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 17.06,77 (21) 2497514/18-10с присоединением заявки-юаударстевннвй номнте ссса ао делам нзобретвннй н аткрытнй) Авторыизобретения Коганер,к й научно-исследовательский и ко вной аппаратуры автотракторных и Ленинградский электротехничес им. В. И. Ульянова (Ленина) трукти стац ий ин Центральньнститут топл двигателей онарныхтитут 1) Заявител ИК ДАВЛЕНИ 54) и о нов еОднако схема,чике, сложна в из принципиально не сировать темпера чувствительности,Цель изобрете ратурной стабильприменготовл енная в этом даении и настройкеполностью компен изменения тенз ожетрного повышение темпеыходного сигнала яст Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано при измерении давления быстроизменяющихся проессов. цИзвестен датчик давления с кремниевой мембраной 11.Этот датчик имеет довольно сложное компенсирующее схемное устройство для устранения температурного дрейфа прибора,Наиболее близок к предлагаемому датчик абсолютного давления, содержащий мем брану с тензорезисторами на воспринимающей давление части, соединенными в измерительную схему, полости измерительного и опорного давлений, разделенные воспринимающей давление частью мембраны, и ком пенсирующие тензорезисторы, расположенные на не воспринимающей давление части мембраныИЗ,измерительнои схемы датчика пр д рменном упрощении конструкции и технологии изготовления.Указанная цель достигается тем, что визвестном датчике давления, содержащеммембрану с тензорезисторами на воспринимающей давление части, соединенными визмерительную схему, полости измеряемогои опорно;о давлений, разделенные воспринимающей давление частью мембраны, иком пенсирующие тензорезисторы, располов женные на не воспринимающей давлениечасти мембраны, невоспринимающая частьмембраны жестко зафиксирована в дефорпрованном состоянии,Термокомпенсирующие тензорезисторынаходятся в одном и том же жестко зафиксированном деформированном положении,что позволяет получить в чистом виде сигнал термокомпенсации по изменению тензочувствительности компенсационной схемы.На фиг. 1 представлен общий вид дат 10 чика давления в разрезе, на фиг. 2 - электрическая схема датчика.Датчик содержит мембрану из монокристаллического кремния с воспринимающейдавление частью 1 и не воспринимающей672525 Формула изобретения 10 и ипит2 о 4 го У,т фиг. 1 Составитель В. КозловТехред О. Луговая Корректор Г. Назарова Тираж 1089 Подписное Редактор Б. Федотов Заказ 3880/43 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4давление частью 2, Воспринимающая часть, отделяющая полость измеряемого давления 3 от вакуумированной полости 4, укреплена на опорном кольце 5. Невоспринимающая часть мембраны зафиксирована в деформированном положении при помощи опорного кольца 6, несколько отличного по высоте от кольца 5, и разгружена от воздействия окружающей среды, так как полость 7 сообщена с атмосферой через отверстия 8 в базе 9. Как на воспринимающей, так и на невоспринимаюгцей частях мембраны размещены полупроводниковые тецзорезисторы 10 и 11. Они изготовлены ца кремниевой мембране по единой технологии и имеют одинаковые физические свойства, в частности температурные коэффициенты сопро тивления и тензочувствительности. Группа тензорезисторов 10 соединена по схеме моста Уитстона. Группа тензорезисторов 11 соединена аналогично. Мостовые схемы 12 и 3 показаны ца фиг. 2.К одной из диагоналей каждого моста через регулирующий элемент 14 подводится напряжение .1 пнт источника питания 15.С противоположной диагонали моста 12 снимается сигнал, который через дифференциальный усилитель 16 поступает ца выход прибора. С противоположной диагонали моста 13 сигнал через дифференциальный усилитель 17 поступает на сумматор 18, в котором складывается с опорным напряжением. Результирующий сигнал с сумматора подается на регулирующее устройство 14. Тензорезисторы каждого моста расположены на мембране так, что смежные плечи моста испытывают деформаци 1 о противоположного знака.При изменении температуры тензорезисторов изменяется их тензочувствительцость, а следовательно и величина сигнала, поступающего с усилителя 7 ца сумматор 18. Измененный сигнал с сумматора 18, воздействуя на устройство 14, регулирует напряжение питания мостов 12 и 13 таким образом, чтобы сигнал на выходе усилителя 17 оставался неизменным и равным по абсолютной величине опорному напряжению. Таким образом, напряжение питания мостов изменяется обратно пропорционально цзменецшо тензочувствительности моста 13.Поскольку мосты расположены на одной 10 мембране; выполнены по единой технологии и находятся в одинаковых температурных условиях, тензочувствительность каждого моста изменяется в зависимости от температуры по одинаковой закономерности. 1% Следовательно, выходной сигнал усилителя 16 зависит только от изменения давле.ния. Датчик давления, содержащий мембрану с тензорезисторами на воспринимающейдавление части, соединенными в измерительную схему, полости измеряемого и опорного давлений, разделенные воспринимаю.щей давление частью мембраны, и компенсирующие тецзорезисторы, расположенныена не воспринимающей давление части мембраны, отличающийся тем, что. с цельюповышения температурной стабильности вызе ходцой характеристики, невоспринимающаячасть мембраны жестко зафиксирована вдеформированном состоянии.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе