Интегральный полупроводниковый преобразователь давления

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХЕСПУБЛИК А 07 19) (111 4 С 01 Ь 9 ИЯ,ТОРС КОМ ИДЕТЕП ство С 04, 19 ьнь гоатомиздат,10ф н 29 и ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО(54) ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЬЫПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к областиконтрольно-измерительной техникии может быть использовано для измерения давления при значительных изменениях температуры. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет уменьшения нелинейностиупругого элемента и расширения диапазона измерений. Для этого на упругоймембране 2 выполнено по крайней мереодно ребро жесткости 3 в форме прямоугольной балки, плоскость симметриикоторого совпадает с плоскостью симметрии мембраны. Под действием осесимметричного нагружения балки испытывают плоский изгиб, при которомреализуется линейная зависимость между внешней нагрузкой и деформациейбалок, регистрируемая тенэочувствительными элементами 4, размещеннымина ребрах жесткости. Геометрическиехарактеристики опорного основанияи балки связаны соотношениями12100Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бытьиспользовано для измерения давленияпри значительных изменениях температуры, 5Целью изобретения является повышение точности измерения за счетуменьшения нелинейности упругогоэлемента и расширение диапазона измерений. 1 ОНа фиг. 1-9 приведены вариантыконструкции устройства.Преобразователь содержит упругийэлемент 1, состоящий иэ мебраны 2и ребер 3 жесткости в форме балок,на которых размещены тенэочувствительные элементы ч. Вырезы 5 выполняютроль шарнирного соединения в применяемых ребрах 3 жесткости в Формебалок, место их размещения не приводит к изменению существующих плоскостей симметрии в ребрах жесткости,а их ширина должна быть не меньшеполовины толщины упругого элемента 1Основание может быть выполнено заодно с упругим элементом или независимо и служит для жесткого закрепления упругого элемента.На мембране 2, имеющей плоскости:имметрии, выполнены ребра 3 жесткости в форме балок, также имеющиеплоскости симметрии, так, что плоскости симметрии мембраны 2 и ребер 3 совпадают, образуя плоскостьсимметрии упругого элемента 1, соз,цавая конструкцию упругого элемен 35та 1, в которой мембрана 2 и ребра 3жесткости поц действием входнойвеличины (давления) Р деформируются(изгибаются) совместно, причем ребра 3 жесткости в Форме балок входной40величиной Р нагружаются осесимметрично,Устройство работает следующимобразом,4Под действием осесимметричногонагружения балки испытывают плоскийизгиб, при котором реализуется линейная зависимость между внешнейнагрузкой и деформацией в балках.Тенэочувствительные элементы й,размещенные на ребрах 3 жесткости 7 б 2в форме балок, регистрируют эту линейную зависимость,В устройстве под действием входной величины - давления Р мембрана 2и ребра 3 жесткости деформируются,изгибаясь совместно, причем внешняянагрузка распределяется между нимив некотором соотношении, величинакоторого зависит только от соотносительных размеров мембраны и балок.Для ребер жесткости в Форме прямоугольных балок характерными геометрическими соотношениями, определяющими распределение нагрузки, являются1, Ь 1 16-=2-100 и -В Н 2 17 фгде Е и В - соответственно длина иширина ребра жесткости;толщина ребра жесткости;Н - суммарная толщина мембраны и ребра жесткости. Формула изобретенияИнтегральный полупроводниковый преобразователь давления, содержащий опорное основание с упругой мембраной и тензочувствительные эле-, менты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет уменьшения нелинейности упругого элемента и расширения диапазона измерений, в нем на упругой мембране выполнено по крайней мере одно ребро жесткости в форме прямоугольной балки, плоскость симметрии которого совпадает с плоскостью симметрии упругой мембраны, а тенэочувствительные элементы размещены на ребре жесткости, при этом геометрические характеристики опорного основания, мембраны и ребра жесткости удовлетворяют следующим оотношениям1 1 б2-100Ь Н 2 17 де . и Ъ - длина и ширина ребражесткости, соответственно,Н - толщина ребра жесткости;Й, - суммарная толщина мембраны и ребра жесткости, лооп1210026 иг 8 Составитель В.Кепактор 0,10 рковецкая Техред Л,Бойко ворректор В.Бутя 1 ира/лрстценнзобрете 11-35, Р Филиал 1 ПИ 1 "Пате нт", г.ужгород, ул,Проектная, 4 Заказ 512/52 ВНИИПИ Госуд по делам 113035, 11 оскваого комите ний и откр аунская на Подписи а СССР тий д, 4/5