Полупроводниковый тензопреобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИА ЛИСТИЧ ЕСНРЕСПУБЛИК 19) (11 О 01 1. 9/04 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТА ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ исследовател ьеского прибоСтучебников, и В Н Черл. 6 01 1. 9/04. ССР 982. ЫЙ ТЕНЗ к измерительно ьшить темпера ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Государственный научноский институт теплоэнергетиростроения(56) Патент ЕР0049501, кАвторское свидетельство С934257, кл. 6 01 1 9/04,(54) ПОЛ УПРОВОДНИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относит технике и позволяет ум турную погрешность устр-ва. В тензопреобразователе на монокристаллической сапфировой пластине чувствительного элемента расположены две пары кремниевых тензорезисторов 3, 4 р-типа проводимости, ориентированные соответственно параллельно и перпендикулярно относительно направления макс. механической деформации чувствительного элемента. Тензорезисторы 3, 4, соединенные в мостовую тензосхему, имеют одинаковые геометрические размеры в противоположных плечах. Отношение ширины к толщине тензорезисторов 3 меньше аналогичного отношения тензорезисторов 4 в 1,2 - 8 раз. Контактные площадки 5 использованыодключения питания к тензосхеме и р рации выходного сигнала. 1 з. и. ф-лы, 4 и1404850 15 Формула изобретения фи Изобретение относится к измерительной технике, в частности к преобразователям механических величин в электрический сигнал, основанный на тензорезистивном эффекте.Целью изобретения является уменьшение температурной погрешности тензопреобразователя.На фиг. 1 изображено гетероэпитаксиальный кремниевый тензорезистор шириной о и толщиной 6 на сапфировой подложке, поперечное сечение; на фиг. 2 - зависимость температурного коэффициента сопротивления гетероэпитаксиального кремниевого тензорезистора от отношения 6/Ь; на фиг, 3 и 4 - полупроводниковый тензопреобразователь.Преобразователь содержит сапфировую подложку 1, металлическую мембрану 2, кремниевые тензорезисторы 3, ориентированные параллельно направлению максимальной деформации чувствительного элемента, кремниевые тензорезисторы 4, ориентированные перпендикулярно направлению максимальной деформации чувствительного элемента, контактные площадки 5, покрытые алюминием.Тензорезисторы 3 и 4 соединены в мостовую тензосхему. Контактные площадки 5 служат для подключения питания к тензосхеме и регистрации выходного сигнала. Плоскость сапфировой подложки имеет кристаллографическую ориентацию (7012), Тензорезисторы расположены в плоскости (001) кремния и ориентированы вдоль кристаллографических направлений (110) кремния. Они изготовлены из гетероэпитаксиального слоя кремния р-типа проводимости толщиной 2,5 мкм известным методом фотолитографии. Ширина продольных тензорезисторов 3 составляет 30 мкм, что соответствует значению б/Ь= 12, а ширина поперечных тензорезисторов 4 - 40 мкм, что соответствует значению о/6= 16, Величина 6/и для продольных тензорезисторов примерно в 1,33 раза меньше величины 6/Й для поперечных тензорезисторов.Использование предлагаемого тензопреобразователя по сравнению с известными полупроводниковыми тензопреобразователями уменьшает температурную погрешность выходного сигнала тензопреобразователей и тем самым повышает точность и увеличи вает выход годных изделий при серийномпроизводстве, упрощает конструкцию и процесс настройки датчиков механических вели-чин, изготавливаемых на основе предлагаемых тензопреобразователей. 1. Полупроводниковый тензопреобразователь, содержащий упругий чувствительный элемент в виде монокристаллической 2 О сапфировой пластины, на поверхности которой расположены две пары кремниевых тензорезисторов р-типа проводимости, включенные в противоположные плечи тензосхемы и сориентированные соответственно параллельно и перпендикулярно относительно 25 направления максимальной механическойдеформации упругого чувствительного элемента, отличающийся тем, что, с целью уменьшения температурной погрешности, в нем геометрические размеры тензорезисторов, включенных в противоположные плечи тензосхемы, выбраны одинаковыми, при этом отношение ширины О к толщине й тензорезисторов, расположенных в направлении макси иальной деформации пластины, меньше отношения ширины к толщине о/Ь другой пары тензорезисторов в 1,2 - 8 раза.2. Тензопреобразователь по п. 1, отличающийся тем, что в нем отношение геометрических размеров Ь/Й тензорезисторов в парах находится в диапазоне 5 - 40.С. Романскиирес Корректор Г. РешетникПодписное Р по делам изобретений и открытий шская наб., д. 4(5 ятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4