Датчик уровня электропроводящей жидкости

(19) ИИ ЭШ С 01 Р 23/24,ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ия3ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 30.09.84. Бюл. М 36 (72) В.П. Ястребцев, Ю.М. Гусев, Ю.П. Ястребцов и С.В. Ярмоленко (71) Уфимский авиационный институт им. С. Орджоникидзе(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 252649, кл. С 01 Р 23/12, 1962.2. Окамото, Уган.Делитель напряжения на МОП-транзисторе. ТИИЭР, 1972, В 10.3. Авторское свидетельство СССР В 691678, кл. С 01 В 7/00, 1972 (прототип) .(54)(57) ДАТЧИК УРОВНЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕЙ ЖИДКОСТИ, выполненный в виде. МОП-транзистора и содержащий протяженные в диапазоне изменения уровня сток и исток в полупроводниковой подложке, охваченной слоем диэлектрика, электрод подложки,затвор, образованный контролируемой электропроводящей жидкостью,размещенной в корпусе, первый источник питания, включенный междуэлектродом подложки и затвором, ивторой источник питания, подключенный к стоку и истоку и последовательно соединенный с регистрирующим устройством, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения линейности выходного сигналаи обеспечения постоянства чувствительности датчика во всем диапазоне изменений уровня, сток и истокразмещены друг относительно другаво всем диапазоне на одинаковомрасстоянии, при этом сечения стока и истока выполнены изменяющимися по линейному закону в противоположных направлениях во всем диапазоне, причем второй источник питания подключен к торцам стока иистока с одинаковыми сечениями.О 5 20 25 30 40 45 50 Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в качестве датчика уровня электропроводящих жидкостей.Известен датчик уровня, содержащий генератор импульсов, источник питания и регистрирующее устройство с подсоединенной к нему линией задержки, которая на одном конце зам кнута, а вторым концом связана с генератором импульсов 11.Недостатками данного устройства являются пониженная разрешающая способность и чувствительность из-. мерения.Известен делитель напряжения на МОП-транзисторе с подвижным затвором, содержащий прямоугольные сток и исток, выполненные в полупроводниковой подложке, и подвижный металлический затвор, перемещающийся по слою жидкого диэлектрика, к которому подведены два источника питания затвора и сток-истока, и ре-. гистрирующее устройство 121 .Недостатками этого устройства являются нелинейность статической характеристики, пониженная точность, обусловленная механическими колебаниями затвора, а следовательно, изменения толщины жидкого диэлектрика.Наиболее близким к изобретению является датчик уровня электропроводящих жидкостей, содержащий протяженные в диапазоне изменения уровня сток и исток в полупроводниковой подложке, охваченной слоем ди-. электрика, электрод подложки, затвор, образованный электропроводящей жидкостью, первый источник питания, . включенный между электродом подложки и затвором, и второй источник питания, подключенный к стоку и истоку и последовательно соединенный с регистрирующим прибором 131 .Недостатками известного датчика являются нелинейность выходной статической характеристики, связанной с неравномерностью тока в канале между электродами и влиянием сопротивления резистивных областей стока и истока, и непостоянство чувствительности. Цель изобретения - повышение линейности выхоцной характеристики и обеспеченн постоянства чувствительности во всем диапазоне измене.ний уровня жидкости,Поставленная цель достигаетсятем, что в известном датчике, выполненном в виде МОП-транзистора и содержащем протяженные в диапазонеизменения уровня сток и исток в полупроводниковой подложке, охваченной слоем диэлектрика, электродподложки, затвор, образованный конт, ролируемой электропроводящей жидкостью размещенной в корпусе, первый источник питания, включенныймежду электродом подложки и затвором, и второй источник питания,подключенный к стоку и истоку и последовательно соединенный с регистрирующим устройством, сток и истокразмещены друг относительно друга вовсем диапазоне на одинаковом расстоянии, при этом сечения стокаи истока выполнены изменяющимисяпо линейному закону в противоположных направлениях во всем диапазоне, причем второй источникпитания подключен к торцам стокаи истока с одинаковыми сечениями,На фиг, 1 показана конструкциядатчика уровня электропроводящейжидкости, сечение А-А на фиг. 2;на фиг. 2 - то же, сечение Б-Бна фиг. 1.Датчик содержит исток 1, сток2, расстояние между которыми постоянно, а сечение их изменяется полинейному закону в противоположных направлениях по всей длине диапазона изменений уровня. Сток и исток выполнены в полупроводниковойподложке 3, охваченной слоем диэлектрика 4, затвор 5 - в видеэлектропроводящей жидкости, заключенной в корпус 6. Датчик содержит также источник питания 7, включенный между электродом подложки8 и затвором 5, и источник питания9, последовательно соединенный срегистрирующим устройством О, причем источник питания 9 подключен кстоку и истоку со стороны равныхсечений. Устройство работает следующчмобразом, При наличии напряжения на слое электропроводящей жидкости - затворе 5, подаваемого от источника пи-. тания 7, в полупроводниковой под3ложке 3 образуется поверхностный канал между истоком 1 и стоком 2-, последовательно с которым включен источник питания 9 и регистрирующее устройство 1 О,При изменении уровня жидкостиизменяется сопротивление канала,что приводит к пропорциональнойзависимости между входной (уровень)и выходной (электрический сигнал)величинами. 111 Ь 3214Значительная ширина канала позво.лит повысить крутизну вольт-амперной характеристики, а выполнениестока и истока в виде треугольниковпозволяет устранить влияние изменения уровня в двух крайних положениях за счет образования равномерного токораспределения в каналемежду стоком и истоком. Кроме того, 1 О на значительном диапазоне измене -ния уровня обеспечивается постоянство чувствительности.1116321 иг. Составитель Т, Иноземцеваедактор М. Дылын ТехредМ. Гергель Корректор В. Бутяг Филиал ЛПП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 аказ 6918/33 Тира ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Ж609 Подписноеного комитета СССРний и открытийРаушская наб., д. 4/5