Интегральный преобразователь давления

(19) 8 О ЦП А 1 4 С 01 СССРНРытий ГОсудАРст 8 енный нОми ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ изобретения является повышти измерения давления принестационарной температурыние чувствительности и техти, При воздействии измеряления на квадратную мембравозникают деформации, которазуются тенэорезисторами,ными в мостовую схему, в экий сигнал. При воздействиионарной температуры за счетерморезистор 5 выполнен вненных между собой одинаковрасположенных в одном иэ уграны перпендикулярно прилегронам, происходит компенсацния выходного сигнала от т2 ил. в(56) Авторское свидетельство СССУ 1075096, кл. С 01 1. 9/04, 984Авторское свидетельство СССРВ 1196705, кл. С 01 1. 9/04, 1984(57) Изобретение относится к измтельной технике, в частности к итегральным тенэопреобразователямназначенным для использования вличных областях науки и техники,занных с измерением давления. Це ение точносвоздействииповыше- нологичносемого давку 1 в ней рые преоб соединен- лектричес- нестацитого, что виде соедиых полосок, лов мембающим стоия измене-емпературИзобретение относится к измерительной технике, в частности к интегральным тензопреобразователям, предназначенным для использования в различных областях науки и техники, связанных с измерением давления.Пель изобретения - повышение точности измерения давления при воздействии нестационарной температуры, по вышение чувствительности и технологичности,На фиг,1 схематично изображен интегральный преобразователь давления; ; на фиг,2 - узел 1 на фиг,1, 15Интегральный преобразователь давления представляет собой монокристалл кремния, в котором способом анизотроп; ного травления выполнена квадратная : мембрана 1 эа одно целое с опорным ос нованием 2. Плоскость мембраны совпа дает с основной кристаллографическойплоскостью (001), а со стороны мембра ны ориентированы вдоль взаимно перпендикулярных направлений (110) и 25 (110) . Тенэореэисторы К - К р-типапроводимости сформированы диффузиейбора и расположены в периферийныхобластях мембраны, причеМ тенэореэис; торы с одинаковым знаком чувствнтель- З 0 ности расположены у противоположныхсторон мембраны. Например, тензореэисторы К и Кз увеличивают сопротивление,а К и К уменьшают сопротивление с увеличением давления.Для соединения тензореэисторовв замкнутую мостовую схемуиспольэуются высоколегированные соединительные области 3,Контактные площадки ч выполнены 40из алюминия и с помощью гибких выводов соединены с источником напряжения и регистратором (не показаны),Термореэистор 5 выполнен в виде соединенных между собой полосок б и 7,расположенных в одном иэ углов квадратной мембраны для того, чтобы иметьполностью замкнутый мост с однослойным расположением соединительных областей. Чтобы термореэистор не чувствовал измеряемого давления, он расположен симметрично направлениям минимальной тензочувствительности (100)или (010), а длина полосок 1,и Е иширина полосок Ь и Ъ выбраны одинаковыми,Резистивные полоски расположеныперпендикулярно прилегающим сторонаммембраны для облегчения разработки и изготовления фотошаблонов. Кроме того, резистивные полоски расположенына мембране до пересечения с границей 8 раздела мембраны и опорногооснования для идентификации тепловыхусловий термореэистора и тензореэистора, а также для расположения контактных площадок на опорном основании, так как в случае расположенияконтактных площадок на мембране онаможет повредиться при разводке выводных проводников. Вследствие симметричности характеристик мембраны тенэореэистор может быть расположен влюбом из углов мембраны.Интегральный преобразователь давления работает следующим образом.Измеряемое давление воздействуетна мембрану со стороны, противоположной планарной. В мембране возникают напряжения и деформацииТензореэисторы воспринимают деформации, и ихсопротивление изменяется пропорционально измеряемому давлению, Причем,так как сопротивления тенэорезисторов К и Кэ увеличиваются, а тензорезисторов К и К уменьшаются с увеличением давления и тензорезисторысоединены в мостовую схему, на выходе схемы формируется выходной сигнал,пропорциональный сумме изменений сопротивлений отдельных тенэореэисторов, При изменении температуры окружающей среды терморезистор также изменяет свое сопротивление, Включением терморезистора параллельно выходной диагонали моста можно добитьсякомпенсации изменения выходного сигнала от температуры, Для большей точности компенсации изменения выходного сигнала могут быть использованыдополнительные подстраиваемые резисторы, включенные параллельно и последовательно терморезистору (не показаны).Изобретение обеспечивает повышениетехнологичности эа счет упрощения изготовления фотооригиналов и расчетатопологии,Конструкция преобразователя позволяет изготавливать полностью замкнутые мостовые структуры с однослойным расположением межэлементных соединений, Преимуществом конструкцииявляется также повышение точностипри воздействии нестационарной температуры измеряемой среды за счеттого, что терморезистор находится в,Пет актор Заказ 4759/38 одписн омитета СССРоткрытий ая наб., д. 4/5 ород, ул. Проектная,изводственно-полиграфическое предприятие аналогичных температурных условияхс тензорезисторами,Формула изобретения5Интегральный преобразователь давления, содержащий квадратную мембрану из монокристаллического кремния и-типа проводимости, выполненную за одно целое с опорным основанием, пло скость которой совпадает с основной кристаллографической плоскостью (001)l а со стороны ориентированы вдоль взаимно перпендикулярных направлений (110), расположенные в периферийных 15 областях мембраны в середине ее стоТираж 847 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, Раушрон тензореэисторы р-типа проводимости, соединенные в мостовую схему, итерморезистор, расположенный на мембране, отличающийся тем,что, с целью повышения точности измерения давления при воздействии нестационарной температуры, повышения чувствительности и технологичности, внем терморезистор выполнен в виде соединенных между собой двух одинаковых полосок и расположен в одном изуглов мембраны, причем каждая полоска расположена перпендикулярно к прилегающим сторонам мембраны и выполнена длиной до края мембраны,юсаревва Корректор В.Романенко