Способ измерения динамических деформаций

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнзСоцнапнстнческниРеспублик(23)Приоритет Ьеударстюиый комитет СССР ао долли иэооретеиий и открытий"ч И,.41 тйУ 1.11 ,еь;,у,",чьЛьвовский ордена Ленина политехнический институим. Ленинского комсомола(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИИ1Изобретение относится к измерительной технике, а именно к спосо" бам измерения деформаций, и может быть использовано при измерениях динамических деформаций полупроводниковыми тензорезисторами.Известен способ измерения деформаций, заключающийся в том, что тензометрический полупроводниковый датчик с выводами, расположенными симметрично относительно середины датчика на минимально возможном по технологическим ограничениям расстоянии друг от друга, располагают на объекте так, цтобы вектор скорости распространения волны деформации был ,коллинеаренпрямой, соединяющей точ" ки крепления выводов 13.Однако частотный диапазон измеряемых этим способом деформаций принципиально ограничен расстоянием между выводами, которое не может быть сделано меньше определенной величины Вследствие технологических труднос 2тей и быстрого уменьшения амплитуды сигнала при сближении между собой точек крепления выводов.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому, является способ измерения динамических деформаций, заключающийся в том, что тензометрический датчик, имеющий монотонное линейное возрастание удельного сопротивления в направлении его продольной оси, достигнутое, например, путем профилирования его ширины или толщины, располагают так, цтобы вектор скорости распространения волны деформации и градиент удельного сопротивления были направлены противоположно друг другу 2 .Однако известный способ не обеспечивает достаточно широкого частотного диапазона при измерении динамических деформаций, так как возможности по измерению удельного сопротивления в пределах базы датчикатакже ограничены вследствие малыхразмеров датчика,Цель изобретения " расширение частотного диапазона измеряемых деформаций, 5Поставленная цель достигается тем,что согласно способу измерения динамических деформаций, заключающемусяв том, что тензометрический датчик,имеющий монотонное возрастание удельного сопротивления в направлении егопродольной оси, располагают так,чтобы вектор скорости распространения волны деформации и градиентудельного сопротивления были направ- Илены противоположно друг другу, используют датчик, имеющий также и монотонное возрастание тензочувствительности, совпадающее по направлению с возрастанием удельного сопротивления.На чертеже представлены кривые,иллюстрирующие изменение удельногосопротивления 1: и тензочувствительности р вдоль продольной оси датчика, 25Способ осуществляют следующим образом.Изготавливают тензометрическийдатчик из полупроводникового материала с монотонным возрастанием удель" 30ного сопротивления и тензочувствительности в направлении его продольной оси, например путем создания неоднородного распределения концентрации легирующей примеси. Изготовленный З 5датчик располагают на объекте, на котором производится измерение динамических деформаций так, цтобы векторскорости распространения волны деформации и градиенты удельного сопротивления и тензочувствительности былинаправлены противоположно друг другу.При прохождении волны деформации внаправлении оси Х максимальный вкладв результирующий сигнал датчика вносят те его участки, на которых электрическое сопротивление и тензочувствительность достигают максимальных значений, что эквивалентно уменьшению фиктивной длины базы тензометрического датчика деформаций, Этот эффект возрастает с увеличением значений градиентов удельного сопротивления и тензочувствительности.Использование предлагаемого спосо" ба позволяет повысить быстродействие средств измерения динамических деформаций, что весьма существенно при изучении импульсных процессов, получающих в технике все большее распространение.Формула изобретенияСпособ измерения динамических деформаций, заключающийся в том, чтотензометрический датчик, имеющий монотонное возрастание удельного сопротивления в направлении его продольной оси., располагают так, чтобы вектор скорости распространения волныдеформации и градиент удельного сопротивления были направлены противоположно друг другу, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона измеряемыхдеформаций, используют датчик, имеющий также и монотонное возрастаниетензочувствительности, совпадающеепо направлению с возрастанием удельного сопротивления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Абрамчук Г.А. и др. Нитевидный кремниевый тензорезистор для регистрации импульсных процессов."Приборы и техника эксперимента",1977, М 12, с. 217-218.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке Р" 3218962/25-28,кл. 6 01 В 7/18, 1980 (прототип).977937 оставительехред Ж,Ка Тимошенколевич Корректор И. Ватрушкина аказ 9 Тираж 614 8 НИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113 О 35, Иоскеа, М, РаушсФи ектная ул ктор Н. Стацишин ППП "Патент", г. Уж Подписноемитета ССткрытийая наб.,