Полупроводниковый датчик давления

(1173 1 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Дополнительное к авт. свид-в(22) Заявлено 01,04,77 (21) 2467817/18-10с присоединением заявки УЙ(53) УДЫ " 531,787 (088.8) открытий та опубликования описания 05.05,8 Кра М. И. Лунев, Ю. М. Волокобинскии В, Н. Коковина 72) Авторы изобретен пытное конструкторско-технологическое бюро "Кристалл" приЛенинградском технологическом институте им. Ленсовета 1) Заявител) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДАтЧИ ЛЕНИ Изобретение относится к области контрольноизмерительной техники, а именно к устройствам измерения давления.Известны различные устройства для измерения давления (11,Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности полупроводниковый датчикдавления с измерительным тенэопреобразователем (23.Недостаток данного устройства - зависимость10выходных число-импульсных посылок, содержащих информацию о давлении, от температурыза счет зависимости коэффициента тензочувствительности тензорезисторов мостового измери.тельного тензопреобраэаваеля от температуры,Кроме того, использование двух маспгтабныхусилителей для передачи напряженЬя с мостаи опорного напряжения вносит дополнительнуюпогрешность в канал преобразования.Цель изобретения - повьппсние точностиизмерения давления за счет устранения влияния температурных погрешноссй.Для достижения указанной испи в известное устройство введен опорный тснзопреобразотель, снабженныи постоян еформированлементом, под ным упругимключенный кчателю,На чертеж вствительнь сточни тани и к перек на схема пол одниковог чи т источник пита реобраэователь 2 тор 4, компарато сло.импульсных итель 7, опорный 1, изме Датчик содержи рительный тензо чатель 3, интегра переклю.5, схему осылок 6, тенэопреформированиямасштабный усилобразователь 8. Выход источника питаниядами измерительного 2 и оппреобразователей, выходы косо входом переключателя 3,теля 3 соединен со входомлителя 7, выход которого содом интегратора 4. Выход идинен со входом компараторкомпаратора 5 и схемы б фло-импульсных посылок соедом переключателя 3. соединен со вхо. орного 8 тензоторых соединенывыход персключа. масштабного уси.единен со вхо.нтегратора 4 соеа 5, а выходыормирования чис. динены со вхо.Напряжение Оп с источника пи 1 анияПодае 1 ся на вход измерительного ензопреобразова. еля 2 и на вход опорного тензопреобразова.геля 8, мембрана которого деформирована под воздействием эталонного давления РВ момент времени 1, из схемы 6 управле.ния и формирования число-импульсных посы.лок приходит сигнал на переключатель 3, под.ключающий на стабильный интервал времени То выход измерительного тензопреобразовпеля 1 О 8 ко входу масштабного усилителя 7.Напряжение с выхода масштабного усилителя равное15где 1 Д напряжение источника питания;КЯ- коэффициент тензочувствитель.ного гензопреобразователя;(р) - средняя деформация измерительного тензопреобразователя;К м - коэффициент передачи масштабногоусилителя, поступает на вход интегратора 4.Напряжение на выходе интегратора изменяетсяпо линейному закону и по истечении времени 25Т становится равныма,+т= гГ с= с 1-4 к) (р)Км т30 78 4Нулевое значение напряжения на выходе ин 1гратора в момент 1, фиксируеася компара 10.ром 5 сигнал с которого поступает на пере.ключа гель 3, отключающий выход опорноготензопреобразователя 8 от входа маспггабногоусилителя 7,Если измерительный и опорный тензопреобра.зователи изготОвлены при одинаковых техноло.гических режимах и обеспечивается кратковременная стабильность напряжения источникапитания, коэффициентов тензочувствительносаитензопреобразователей, коэффициента передачи масштабного усилителя и постоянной времени интегратора, по крайней мере в течениецикла измерения 1, - 1,; то интервал времени3 2 7 х 1 г -1 ои. Кю)"-ц. ро)определяется отношением деформации измерительного и опорного тензопреобразователейи не зависит от величины напряженияпитанияОп коэффициента тензочувствительности,коэффициента передачи масштабного усилите.ля и их температурных коэффициентов.. В схеме управления и формирования число.импульсных посылок происходит заполнениеинтервала Тх импульсной последовательностью. Формула изобретения35 40 где С - постоянная времени интегратора.В момент времени т, из схемы 6 управ.пения и формирования число. импульсных посылок приходит сигнал на переключатель 3, подключающий выход опорного тензопреобразователя 8 ко входу масштабного усилителя 7.Напряжение с выхода масштабного усилителя, равное У,=тГК(Г)Ео 1 ро) КМ,где са 1 Ро) - средняя деформация опорноготензопреобразователя, подается на вход интегра-.тора в противоположной полярности, напряжение на выходе которого уменьшается до нуля по закону 3Ь -Ц / 1 ай -1, (С т) Полупроводниковый датчик давления, содержащий последовательно соединенные источникпитания, измерительный тейзопреобразователь,переключатель, масштабный усилитель, интегра.тор, компаратор и схему формирования числоимпульсных посылок, выход которой соединенсо входом переключателя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введен опорный тензонреоб.разователь, снабженный постоянно деформированным упругим чувствительным элементом,подключенный к источнику питания и к переключателю,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Асс Б. А. и др, Детали и узлы авиаци.онных приборов и их расчет, 1960, стр. 132.2. "Приборы и системы управления"КУ 1, 1976, с. 29-31.Ссжтавитель Г, ВиноградоваТехред Н.Ковалева орректор Г. Назарова Редак имохин Заказ 1496/21 сно ого й и Филиал ППП. "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 101 ЦНИИПИ Государстве но делам изобрете 3035, Москва, Ж, комитета СССРоткрытийая наб., д. 4/