Малобазный тензодатчик

(59 4 РЕТ ТВУ элемент выполнен из м полупроводника 0 -ти нитевидного кристалла таллографической ори н дополнительный иэ моно полупроводника й -тип нитевидного кристалла таллографической ориен Для работы датчика в к зочувствительного элем элемента одновременно зочувствительных элеме удовлетворять соотнош В 38литехническ е В.А. Родин8. 8)идетельство СССР1 В 7/18, 1976. лжны Кр ьные со ффициен ивле- чувст- попе- пло диины(и сн те е Втельноголементов ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ Н АВТОРСКОМУ СВИ(57) Изобретение относится к испытательной технике, позволяет повысить точность, чувствительность ирасширить диапазон рабочих температур малобазного датчика, для чегоон содержит основной и дополнительный тензочувствительные элементы,которые выполнены в виде стержнейи распопожены параллельно друг другу, Основной тензочувствительный О, К О; БрЯ=где р , Э - удел ния; Кр, Кя - коэительности; Яр, Бречных сечений; Г ого (р) и дополниочувствительных э онокристалла па, например, кремния кристации (111) кристаллаанапример кремния кристации 100ачестве тенента и термопараметры теннтов до(3) Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для одновременного измерения температуры и деформации с высокой точностью и в широком диапазоне температур.Цель изобретения - повьддение точности, чувствительности и расширение диапазона рабочих температур малобазного датчика.Цель достигается выполнением основного и дополнитетельного тензочувствительных элементов из монокристаллов полупроводников, которые обладают максимальными по абсолютной величине коэффициентами тензочувствительности для каждОго типа проводимости, а в качестве термоэлементаиспользованы основной и дополнительный тензоэлементы, включенные последовательно со специально подобранны.ми параметрами.На чертеже показан малобазныйтензодатчик . при его включении в схему измерения температуры, общий вид,Тензодатчик содержит основной тензоэлемент-чувствительный элемент 1 длиной 1 р, выполненный в виде стержня иэ монокристаллаполупроводника -типа, например, нитевидного кристалла кремния кристаллографической ориентации 11111 , дополнительный тензочувствительный элемент 2 длиной .1 - в виде стержня из монокристалла полупроводника П в ти, например, нитевидного кристалла кремния кристаллографической ориентации1 ОО 3 .В качестве изоляции 3 используется окись кремния, а сами тензоэлементы снабжены контактами с токовыводами (4-7) по два на каждый тензорезистор для включения их в измерительные цепи. Измеритель 8 температуры включен в,цепь из последовательно соединенных тенэоэлементов 1 и 2. При этом параметры основного и дополнительного тензочувствительных элементов выбираются из соотношений где )р,- удельные сопротивления;Кр, К - коэффициенты чувствитель.ности- длины;Б , 8 - площади поперечных сечений.Малобазный тензодатчик работает следующим образом.Малобазный тензодатчик устанавливается на деталь с помощьюклея. Для измерения деформации тензоэлемента 1 и 2 через токовыводы 4, 5 и б, 7 подсоединяются к измерителям деформации. Для измерения температуры токо- выводы 4 и 6 соединяются вместе, а токовыводы 5 и 7 подключаются к измерителю 8 температуры. При деформации детали, например растяжении, сопротивление тензоэлемента 1 типа возрастает , а тензоэлемента 2 ь -типа уменьшается. В случае удовлетворения соотношениям (1) - (3) параметров тензоэлементов 1 и 2, таких как удельное сопротивление, геометрические размеры и коэффициентытензочувствительности сопротивлениепоследовательно соединенных тензоэлементов не зависит от деформации,как показывает расчет и эксперимент.Сопротивление полупроводников сильнозависит от температуры, поэтому сопротивление последовательно соединенных тенэоэлементов при выполнении отношений (1) - (3) будет только функцией температуры, а не деформации.Зная зависимость коэффициентов тензочувствительности тензоэлементов оттемпературы и измеряя температуруобъекта, производится измерение деформации объекта с высокой точностью. Формула изобретения Малобазный тензодатчик, содержащий основной тензочувствительный элемент, выполненный в виде стержня из монокристалла полупроводника со слоем изоляции, и дополнительный тензочувствительный элемент со слоем изоляции, выполненный из монокристалла полупроводника с проводимостью, противоположной типу проводимости основного тензочувствительного элемента, и расположенный параллельно относительно основного тензочувствительного элемента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьддения точнос1263996 где О Кр,Бр Кр рЬ= 1 К. . Составитель В.ЧерновТехред В.Кадар Корректор С.Че И.Товти еда аказ 5549/4 Тираж 670 НИИПИ Государственног по делам изобретений 13035, Москва, Ж, РПомитеоткрыская писноеа СССР,тийнаб., д. роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна ти, чувствительности и расширения диапазона рабочих температур, кристаллографическая ориентация полупроводника основного тензочувствительного элемента выбрана 111 , дополнительного 100 , слоями изоляции являются окисленные поверхности элементов, а параметры основного и дополнительного тензочувствительных элементов выбираются из соотношений: 10К,О, К с 0; удельные сопротивления основного (р) и дополнительного (и) тенэочувствительных элементов;К - коэффициенты чувствительности;- длины;Я, - площади поперечныхсечений.