Способ настройки интегральных тензометрических мостов

) (1 А 1 504 001 В 7 БРЕТЕН ТВУ мообработслучаях льнои технике ов ано при из го т изометрических а с ункомп тов, работающи ия термоудара. ти покры является снижеинтегрального ми металличестие мос ст ствительност тонкопленоч е окисий, под ост реми ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТ(56) Авторское свидетельство СССР Р 1293474, кл. С О 1 В 7/18, 1985Авторское свидетельство СССР В 1174739, кл, С 01 В 7/18, 1984, (54) СПОСОБ НАСТРОЙКИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИХ МОСТОВ(57) Способ относится к измерительной технике и может быть использован при изготовлении и настройке тенэометрических мостов, работающих в условиях воздействия термоудара. Цель изобретения - снижение чувствительности интегрального моста с тонкопленочными металлическими тенэорезисторами к термоудару эа счет совмещения в тензорезисторе функций тенэочувствительного и термокомпенсационного резисторов - достигается предварительным покрытием двух смежных тензорезисторов моста диэлектрическим слоем окиси кремния и их терИзобретение относится к измери и может быть испольовлении и настройке в условиях воэдеист Целью иэобретеникой, подключением во всех измерения выходного сигнала моста при двух разных температурах настроечного резистора параллельно одному из двух других тензорезисторов моста, а после каждого подключения настроечного резистора - подключением параллельно смежному с ним тензорезистору с диэлектрическим слоем балансировочного резистора и подбором величины его сопротивления так, чтобы выходной сигнал моста не превышал допустимого напряжения начального разбаланса моста, При покрытии тензорезисторов слоем окиси кремния изменяется в меньшую сторону почти на порядок температурный коэффициент сопротивления этих тенэорезисторов, что позволяет подобрать балансировочный резистор без существенного изменения величины недокомпенсации аддитивной температурной погрешности, обусловленной подбором настроечного резистора по его расчетному значению сопротивления. Способ работоспособен в диапазоне температур 223 - 473 К, 1 ил,ензорезисторами к термоударут совмещения в тензореэнсторей тенэочувствительного и термосационного резисторов, что ается предварительн вух смежных тензоре диэлектрическим сло я и их термообработключением во всех случаях измерениявыходного сигнала моста при двухдругих тензорезисторов моста, апосле каждого подключения настроеч 5ного резистора - подключением параллельно смежному с ним тензореэисторус диэлектрическим слоем балансировочного резистора и подбором величиныего сопротивления так, чтобы выходной сигнал моста не превышал допустимого напряжения начального раэбаланса моста.На чертеже представлена электрическая схема интегрального тензометрического моста после настройкипо рассматриваемому способу,Способ осуществляют следующимобразом.Настраиваемый интегральный тензоиост с тонкопленочными металлическимитензорезисторами- 3 сопротивлениемК,ККК 4.К помещают в установку для напыления диэлектрическогослоя, и два смежных тензорезистора, 25например тензорезисторыи 2, покры"вают диэлектрическим слоем окисикремния при температуре 573-673 Кс последующей термообработкой притемпературе 623"673 К. При этом происходит самопроизвольная диффузияв планарных реэистивном и защитномслоях, Прымеси, захваченные во времянапыления, мигрируют в процессе термообработки к границам зерен резистивного. материала, где имеется большая35вероятность их выпаддния, Диффузияпо границам зерен протекает на несколько порядков быстрее, чем пообъему металлической пленки. Поэтому 40в результате термообработки температурный коэффициент сопротивления верхних,слоев резистивных пленок будетсущест-венно отрицательным, авнутреннихслоев в останет положительным, Этопозволяет получить результирующий температурный коэффициент сопротивленияпокрытого диэлектрическим слоем тенэорезистора почтина порядок сниженным по сравнению с исходным значением,этого . коэффициента.ф Затеи одну из диагоналей мостасоединяют с источником питания постоянного тока, а другую - с измерителем выходного напряжения моста(условно не показаны). Для двухразличных температур измеряют выходной сигнал моста В каждом из дВухслучаев;при отсутствии настроечного и балансировочного резисторов 5 и 6;при подключении параллельно одному из двух не покрытых диэлектрическим слоем тензореэисторов настроечного резистора 5 с заданным исходнымсопротивлением К и параллельно смежному с этим тензорезистором покрытомудиэлектрическим слоем тензорезистору - балансировочного резистора 6,причем значение сопротивления последнего подбирают так, чтобы выходнойсигнал моста не превышал допустимогонапряжения начального разбаланса взята.Затем рассчитывают требуемое зна+чение сопротивления Кз настроечногфрезистора 5 по формуле1ЫЯо,КК - -"- (К + К)5 П5 9 Ь - соответственноприращения выходного сигнала моста от температуры без настроечного резистора и с подключенными наст" роечным и балансировочным резисторамигде ц и После получения расчетного значения настроечного резистора 5 подклю,чают в плечо моста настроечный резистор 5 с требуемым сопротивлением К и вновь подбирают значение сопротивления балансировочного резистора 6.Описанный способ настройки интегральных тензометрических мостов работоспособен в диапазоне температур 223-473 К и позволяет на порядок снизить чувствительность моста к термоудару,Если в результате расчета будет получено отрицательное значение величины сопротивления К , то это означает, что настроечный резистор 5 должен быть подключен в другое плечо моста - к смежному с ним тензорезистору без диэлектрического покрЫтия. В этом случае целесообразно повторить операции измерения выходных сигналов моста с вновь подключенными настроечным и балаисировачным резисторами 5 и 6 для двух температур и заново провести расчетПодписноеобретениям и открытиям при ГКНТ СССРРаушская наб., д. 4/5 Заказ 7208/32 тираж 683 ВНИИПИ Государственного комитета и 113035, Москва, Ж Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 5 1525442 Формула изобретенияСпособ настройки интегральных тенэометрических мостов, эаключающийся в том, что выходной сигнал моста измеряют при двух различных темпетатурах при отсутствии настроечного резистора и при его включении в плечо моста, рассчитывают требуемое значение сопротивления настроечного резистора и подключают в плечо моста настроечный резистор с полученным расчетным сопротивлением, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения чувствитель ности интегрального моста с тонкопленочными металлическими тенэореэисторами к термоудару за счет совмещения в тенэореэисторе функций тензочувствительного и термокомпенсационного резисторов, двасмежных тенэорезистора мостапредварительно покрывают диэлектрическим слоем окиси кремния нтермообрабатывают, настроечный резистор во всех случаях подключаютпараллельно одному из двух другихтенэорезисторов моста, а послекаждого подключения настроечногорезистора подключают параллельносмежному с ним тензореэистору сдиэлектрическим слоем балансировочный резистор и подбирают значениеего сопротивления так, чтобы выходной сигнал моста не превывалдопустимого напряжения начальногоразбаланса моста.