Полупроводниковый датчик давления

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. К .2 С 01 Ь 9/04 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ Изобретение относится к измерительной технике, а точнее к полупроводниковым датчикам давления газовых и жидких сред.Известно устройство, предназначен ное для измерения давления жидких и газовых сред с полупроводниковыми чувствительными элементами (1, содержащее корпус, усилитель и кремниевую мембрану, на поверхности которой 10 сформирован мост из четырех диффузионных тензорезисторов. Температурный диапазон работы такого устройства невысок, и их характеристики зависят от качества )з - и перехода. 15 Известен также полупроводниковый датчик давления, содержащий тенэометрический преобразователь давления мембранного типа, закрепленный на 20 штуцере и размещенный внутрен корпуса, а также встроенное усилительное устройство 2).Известные датчики давления не обеспечивают достаточной,чувствительнос .ти и точности измерения.Целью изобретения является повышение чувствительности, точности, а также допустимого предельного давления, 30 Указанная цель достигается тем, что жесткое основание с закрепленным полупроводни ко вым те н э опрео бр азо вателем установлено на упругом элементе, например сильфоне, а с наружной стороны полупроводникового преобразователя установлен плоский упор, причем его диаметр больше рабочего диаметра преобразователя.На фиг, 1 показан общий вид датчика в разрезе; на фиг. 2 - принципиальная схема датчика при РикРном, на фиг. 3 - принципиальная схема датчика при Рным =1,1 Риом, на фиг. 4 принципиальная схема датчика при риза = рпреДатчик содержит корпус 1, сильфон 2, к которому приварено основание 3 с центральным отверстием. На основании 3 закреплено кольцо 4 с полупроводниковым тензопреобраэователем 5, причем они изготовлены из одного мате риала. Микропроводом 6 тензопреобраэователь приварен к контактной колодке 7, на которой размещено усилительное устройство 8, Монтажным проводом 9 контактная колодка соединена с разъемом 10, В крышку 11 завинчен винт 12 с плоским диском 13, служащим упором. Диаметр диска 13 большерабочего и меньше внешнего диаметра тенэопреобраэователя.В качестве упругого элемента может быть использован сильфон или мембрана, закрепленная в корпусе по внешнему радиусу.Упор настраивается таким образом, чтобы преобразователь касалка его при давлении, равном 1,1 РномПри. подаче давления РиъмР нои тензопреобразователь 5 деформируется и перемещается из-эа увеличения длины сильфона (фиг. 2), а на выходе появляется выходной сигнал. При давлении Риьм1,1 Рном за счет увеличения длины сильфона и в незначительной степени эа счет деформации тенэопреобразователя 5 центр тензопреобразозателя 5 касается поверхности упора 13 (фиг. 3). При дальнейшем увеличении давления деформация тензопреобраэователя 5 уменьшается, так как упор 13 уравновешивает часть давления, а длина сильфона 2 увеличивается, и наступает момент, когда упор полностью выпрямляет тенэопреобразователь 5 (фиг, 4). Дальнейшее увеличение давления не вызывает деформации мембранного преобразователя и не увеличивает длину сильфона 2, а следовательно не происходит и разрушения датчика. После того, как преобразователь 5 полностью ляжет на упор 13, соединения преобразователя 5 с кольцом 4 жесткости и кольца 4 с основанием 3 работают на сжатие (фиг. 4),а следовательно, не изменяют своиххарактеристики как следствие. характеристик тензопреобразователя, чтоулучшает точность измерения,Тензометрический преобразовательмембранного типа может быть выполненв виде металлической мембраны с закрепленными на ее поверхности тенэочувствительными элементами.0Формула изобретения Полупроводниковый датчик давления,содержащий корпус с закрепленным на5 жестком основанМи тенэометрическимпреобразователем мембранного типа,отличающий с я тем, что, сцелью повышения чувствительности иточности измерения, а также предельно допустимого давления, жесткое основание с закрепленным преобразовате-лем на упругом элементе, напримерсильфоне, а с наружной стороны преобразователя установлен плоский упор,причем его диаметр больше рабочегодиаметра преобразователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Электроника, т. 45, Р 25,1972.2, Приборы и системы управления, 9 7, 1974.741075 Составитель Г. Виноградоваактор Хейфиц Техред О.Андрейко Корректор М. Кос 01 акаэ 3191 Ти одписн сударственногам изобретенива, Ж; Рауш д. 4 филиал ППП Патент 1, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ЦНИИПИ Го по дел 113035, Моск