Интегральный тензопреобразователь

/ 2) ков изобретен шкирский государственный универс им. 40-летия Октября71) Заявитель 54) ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ТЕНЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛ авииэлеИзвестен интегральный тензопреобразователь, содержащий упругий эле-. мент, выполненный из монокристаллического кремния, изоляционный слой из двуокиси кремния, нанесенный на верхнюю поверхность упругого элемента, полупроводниковые тензорезисторы и токоведущие дорожки, размещенные. на изоляционном слое 11.Однако этот интегральный тензопреобразователь не обеспечивает сохранения высокой точности измерения в условиях радиационного излучения, так как нижняя и боковые поверхности упругого элемента и внешние поверхности тензорезисторов и токЬведущих до. 15 нтегральныи не обеспечивазмерений в усл лучения, так акже характеО Изобретение относится к измер тельной технике, а именно к изго ливаеиым по интегральной техноло полугроводниковым чувствительным ментам, и может быть использован при создании датчиков усилий, да лений, перемещений и ускорений. рожек не защищены изоляционным слоем, вследствие чего наблюдается интенсивный рост дефектов в этих структурах, а сам изоляционный сЛой из окиси кремния обладает недостаточ" ной радиационной стойкостью.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является интегральный тензопреобразователь,. содержащий упругий элемент, выполненный из монокристаллического кремния, изоляционный слой из нитрида кремния, нанесенный на верхнюю и нижнюю поверхности упругого элемента, полупроводниковые тензорезисторы и токоведущие дорожки, размещенные на изоляционном слое 21 . Однако известныи тензопреобразовател ет высокой точности виях радиационного как нитрид кремния3 1 ООризуется недостаточной радиационнойстойкостью, а конструкция преобразователя не исключает интенсивного роста дефектов структуры тензорезисторов и токоведущих дорожек. 5Цель изобретения - повышение точности измерения в условиях радиационного излучения.Эта цель достигается тем, что в известном интегральном тензопреобра О зователе, содержащем упругий элемент, выполненный из монокристаллического кремния, изоляционный слой, нанесенный на . упругий элемент, полу.- проводниковые тензорезисторы и токо- ведущие дорожки, размещенные на изоляционном слое, изоляционный слой выполнен в виде пленки окиси алюминия толщиной 0,5-1,0 мкм, нанесенной на всю поверхность упругого элемента и на внешние поверхности тензорезисторов и токоведущих дорожек.На чертеже представлен интегральный тензопреобразователь, общий вид. 25Интегральный тензопреобразователь содержит упругий элемент 1, выполненный из монокристаллического кремния, изоляционный слой 2, нанесенный на верхнююповерхность упругогоэлемен та 1, изоляционный слой 3, нанесенный на нижнюю поверхность упругого элемента 1, полупроводниковые тензорезисторы 4 (на чертеже условно показан один тензорезистор и токоведущие дорожки 5 и 6, а также изоля 35 ционный слой 7, нанесенный на внешнюю поверхность тензорезисторов 4 и токоведущих дорожек 5 и 6, Изоляционные слои 23 и 7 соединяются между со 40 бой так, что они образуют герметичную оболочку толщиной 0,5-1,0 мкм и выполнены из окиси алюминия.Интегральный тензопреобразователь работает следующим образом.При воздействии измеряемого меха 45 нического параметра, например давления, на упругий элемент последний деФормируется; эта деформация через изоляционный слой 2 передается тензорезисторам 4, а изменение сопротивления тензорезикторов 4 приводит к появлению на выходе схемы (на чертеже мостовая схема не показана) соответ 2825 4ствующего сигнала. При длительном воздействии радиационного излучения происходит накопление дефектов в структуре полупроводниковых и окисных пленок, однако, вследствие повышенной радиационной стойкости окиси алюминия и наличия герметичного изоляционного слоя на поверхностях упругого элемента 1, тензорезисторов 4 и токоведущих дорожек 5 и 6 накопление дефектов в них идет медленно, что обеспечивает сохранность градуировочной характеристики интегрального тензопреобразователя в течение установленного срока эксплуатации датчика, а следовательно, и повышение точности измерений.Использование описанного интегрального тензопреобразователя позволяет строить более точные датчики давления, усилия , перемещения и ускорения, чем существующие, предназначенные для работы в условиях радиационного излучения. Так, для дозы облучения 10 рад относительное изменение выходного сигнала 3,5-3,8, в то время как у известного 5,0-5,4.Формула изобретенияИнтегральный тензопреобразователь, содержащий упругий элемент,выполненный из монокристаллического крем. ния, изоляционный слой, нанесенный на упругий элемент, полупроводнико вые тензорезисторы и токоведущие дорожки, размещенные на изоляционном слое, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения в условиях радиационного излучения, изоляционный слой выполнен в виде пленки окиси алюминия толщиной 0,5-1,0 мкм ,нанесенной на всю поверхность упругого элемента и на внешние поверхности .тензорезисторов и токоввдущих дорожек.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США М 3800264, кл. 338-2,1974.2. Патент США Й 3858150,кл.338-2,1974 (прототип).1002825 Составитель Н. ТимошенкоВолощукТехред А.Бабинец Корректо Ре о окша Тираж 60 ного ком одпи етении и 5, Раушс щееилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 1529/19 ВНИИПИ Государств по делам изо 113035, Москва, Ж