Датчик механических величин

Союз Советск ихСоцнепнстичесинаРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 1 807082(22) Заявлено 05. 07. 76 (2 1 )2378806/18-10с присоединением заявка М(53)М. Кл, 6 01 1 1/22 Веудзрстюай кеаеет ИВР в леала пввретвей и фтврытийОпублнковано 23.02.81. Бюллетень М 7 Дата опублнкоеання описания 27.02.81(72) Авторы изобретения ковлев, В, Н. Борщев, Э. Б, Й. Н. Богатов и В. И. Язов 1) Заявитель 4) ДАТЧИК МЕХ ЕСКИХ ВЕЛИЧИН рмо- датчик содержит чувствительный эленммент 1, в теле которого с одной стороны сформированы тенэореэистор 2,и терморезис тор 3.оч Чувствительный элемент 1 выполненв виде полупроводниквой пластины 4но- р-тнпа и 5 п-типа, образованной легированием. Терморезистор 3 соединен с рето гулирующим элементом 6, а тензореэисен тор 2 - с измерительным прибором 7. Изобретение относится к снлоиэМерительной технике и может быть исполь зовано для измерения усилий с высокой точностью.Известный датчик мехащюеских величин, содержаший полупроводниковую пластину с тензорезнсторами и терморезисторами, не сбеспечнвает требуемой точности 1 1.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности шляется да 1, 19 чик механических величин, содержвтпий чувствительный элемент, на котором сформ яров аны тенэорезистор и те резистор, соединенный с регулирующ элементом, выход которого подключен термоэлектрическому элементу тепла холода Ц.К недостаткам известного датчика носится низкая точность измерения.Бель изобретения - повышение точ сти измерения.Указанная цель достигается тем, ч в нем чувствительный элемент выполи в виде дспунроводникавой пластины одного иэ типов проводимости (р-или е-тина), на одной из сторон которой легированием тип провщимости изменен на противопо ложный относительно типа прсводимостн самой пластины, причем тензореэистор и терморазистор образованы на любой из сторон пластины в виде областей, праводимость которых отлична от проводимости данной стороны пластины.На чертеже приведен предлагаемый датчик механических величин.3 8Термоэлектрический элемент 8 тепла и холода соединен с выходом регулирующего элемента 6.Тензорезистор и термореэистор образованы также легированием на стороне пластины, имеющей проводимость п-типа.Чувствительный элемент 1 воспринимает воздействие измеряющейся механической величины (давление сила, ускорение и т.д.). От тензорезистора 2, расположенного в области максимальной деформации чувствительного элемента, выходной сигнал поступает наизмерительный прибор 7. Величина сигнала зависит не только от величины деформации чувствительного элемента но и от температуры, при которой находится тензорезистор,Тензорезистор Э, находящийся в аналогичных условиях с тензорезистором 2, выдает сигнал на вход регулирующего элемента 6, который изменяет величину и направление тока в цепи термоэлектрического элемента тепла и холода, содержащего области разных типов лррводимости, поддерживая постоянную оптимальюую температуру тенэорезистора 2.Ииниатвриые размеры тенэорезистора позволяют достичь высокой однороднос ти поли температур в области его расположения. Малые массы термоэлектрических элементов тепла и холода, тенэорезистора и термореэистора обеспечивают безинерционность работы датчика механических величиннИсполнение элементов методом легирования и миниатюризация размеров обеспечивают таким образом упрощение конструкции, значительное уменьшение инер 070824цноьностн и времени выхода на рабочийрежим, уменьшение температурной погрешности уменьшение потребляемой мощности, значительное уменьшение габар)ю 5 тов и весаФ формула изобретения Датчик механических величин, содержащий чувствительный элемент, на котором сформированы тенэорезнстор и терморезистор, соединенный с регулирующимэлементом, выход которого подключен ктермоэлектрическому элементу тепла ихолода, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что с целью повышения точности измерения, в нем чувствительный элемент выполнен в виде полупроводниковой пластины одного иэ типов проводимости (р- илип-типа), на одной нз сторон которой пе гнрованием тип проводимости изменен напротивоположный относительно типа проводимости самой пластины, причем тензорезистор и терморезистор образованы налюбой иэ сторон пластины в виде облас тей, проводимость которых отлична отпроводимости данной стороны пластины. Источнчки информации, принятые во внимание при экспертизе:30 1. Патент ФРГ Мо 1648724, кл, 42 К 7/05 опублик. 02,06.67.2. Попупроводников ая тензометрия, Материалы Я конференции по полупреводньковойтенэометрии от 22-27 сентября969 г. Львов, опублик. 1971 с. 87 прототип)