Интегральный преобразователь давления

СОЮЗ СОВЕТСКИХсанцюмапе иРЕСПУБЛИН бИ С, 01 (9/04 ЕТ СССРОТКРЫТИЙ УДАРСТВЕННИЙ КОМИТДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ 5БеклемишТрудоворно-физ(72) В. И. В (71) Моско Красного 3 кий инстит (53) 531,7 аганов и В.В вский ордена намени инжен ут87(088.8) в с 356(56) 1, П кл. 128/22. Нее чек в 1 Ыа 1 ыепйцпэеп ЫеесЬпЫс тент США 05, 1978. ЬзсйцггКц Вгйгцс)сац 1 п йег ще1979,й. Р 1 егогез пеЫвег йцг 1 гХп, - фРе 15 5 202 ех- ее Зце(54) (57) ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ, содержащий прямоугольную полупроводниковую мембрану и тензорезисторы одного типа проводимости, размещенные на мембране и включенные по мостовой схеме, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и уменьшения габаритов преобразователя, в нем тензорезисторы ориентированы вдоль длинной стороны мембраны, причем два тензорезистора, включенные в противоположные плечи моста, размещены на периферии мембраны в серединедлинных сторон, а два других - витре мембраны.РеИзобретение относится к измерительной технике, в частности к интегральным измерительным тенэопреобраэователям.Известны интегральные преобразо" ватели давления, изготовленные из монокристаллического кремния. Упругим элементом преобразователей является прямоугольная кремниевая мембрана, на которой расположены чувствительные элементы- тензорезисторы 1 "). 10 Основным недостатком преобразова". телей является низкое значение чувствительности, из-за неоптимального размещения тенэорезисторов на упру" гом элементе.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является интегральный преобразователь давления, содержащий прямоугольную мембра- о ну с нанесенными на нее тензореэисторами, включенными по мостовой схеме. Плоскость мембраны совпадает с кристаллографической плоскостью (100), а стороны ориентированы вдоль взаимно-перпендикулярных направлений семейства(11% Мостовая схема тензореэисторов р-типа размицена в центральной части мембраны так, что тенэорезисторы образуют квадрат со сторонами, параллельными сторонам30 мембраны (2 ),Недостатками известного преобразователя являются низкое,значение чувствительности, которое объясняется неоптимальным с точки зрения полу 35 чения максимально возможной для данного упругого элемента .чувствительности расположением тензорезисг .торов на мембране,и относительно большие геометрические размеры пре О обраэователя, т.е. неаозможносхь уменьшения этих размеров при сохранении чувствительности.Цель изобретения - увеличение чувствительности и уменьшение геометрических размеров интегрального преобразователя давления.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе давления содержащем прямоугольную полупроводниковую мембрану и тензорезисторыодного типа проводимости размещенные на мембране и включенные по мостовой схеме, тензореэисторы ориентированы вдоль длинной стороны мембраны, причем два тенэорезистора,включенные в противоположные плечимоста, размещены на периферии мембраны в середине ее длинных сторон,а.два других " в центре мембраны.На фиг.1-3 изображены три возмож-,ных варианта размещения тензореэисторовна прямоугольной кремниевой мембранеинтегрального преобразователя давления.Преобразователь давления содержит мембрану 1 прямоугольной формы,на которой расположены тензорезисторы 2. Плоскость мембраны совпадает с кристаллографической плоскостью(100), а стороны мембраны ориентированы вдоль взаимно перпендикулярных.направлений семейства ( 110 ).Тензорезисторы 2 р -типа проводимости размещены на поверхности мембраны, Два тензорезистора,.включенные впротивоположные плечи моста (тензорезисторы Й), расположены в середине длинных сторон. мембраны, двадругих. (тензорезисторы Р) - в еецентре, а ориентированы все тензорезисторы 2 вдоль длинной сторонымембраны 1,.Преобразователь работает следующим образомИзмеряемое давление действуетна мембрану 1, изменяется сопротивление.тензорезисторов 2 и на выходе моста изменяется выходное напряжение,.:Таким образом, использованиепредлагаемого преобразователя повышает его чувствительность ипозволяет наряду с ослаблениемтребований к.вторичной аппаратуреснизить величину питающего .преобразователь напряжения.Кроие того, использование преобразователя дает возможность умень-шить габаритные размеры преобразователя,при сохранении чувствительности.лиал ППП фПатентфф Ужгор л.Проектна Заказ 4725/45 Тираж 873 ВНИИПИ Государстве по делам изобрете 113035 р Москва, Ж