Датчик давления

СОЮЗ СОБЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1, 1,д 1, д 1,1, ( д 0,дими сгоры 8,со отв е тс тв ерморезист морез ные с С СВМЕЩЕН.- дз срез исто 10, 1 ч ембрансй п дс торами,те 8, 9,жду м2 рами. тично жены ь рас пол вую соответс а частич ими тензоре сположены в о р не соответ ВдОЛь Од 1 С ьство СССР/04, 1988,ве тств удощег ь его конзтом кажд, дд О по одной5,ится к измер тности к дат 14,истолощ а общим ыв одо из ко м терморентактных г пу ит однаензорези адоканица и го мос между каждьконтактной РМОРЕ зиетО РОМадкой выполненльшей стороне его пагветстив- ф раллельно наи ствующего тен резистора, а со сторов не менее ем (ение терморез а два порядка ольше сопрот 5 ил,ензорезисторов 7 1 г 7 О 11 17 Оог.г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬТИПРИ ГННТ ССО ОПИСАНИЕ ИЭОБР(57) Изобретение отнсстельной технике, в час кам, предназначенным дгдя использования в различных областях науки и техники, связанных с измерением давления с повышенной точностью в условияхвоздействия нестационарной температуры измеряемой среды, Цель достигается тем, что в датчике давления, содержащем корпус, мембрану, тонкопленочный тензорезистивный мост, сформированный на мембране из тензсрезисторов 4, 5, 6, 7, и тонкопленочные терНИЯ. . оших тензорезисторсв, наибольшей стороны сс тензорезистсра, не касая тактных площадок 12, 11 ри терморезистор имеет тол контактной площадке 13, 1569613Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам,предназначенным для использованияв различных областях пауки и т,ехники,связанньгх с измерением давления в условиях воздействия нестационарнойтемпературы измеряемой среды (термоудара),Целью изобретения является увеличение точности в условиях воздейст -вия нестационарной температуры измеряемой среды.На фиг.1 изображен датчик давления, общий вид; на фиг,2 - мембрана 15со снятым корпусом, вид сверху; пафиг.З - узел 1 на фиг,2; на фиг,4сечение А-Л на фиг.З; иа фиг.5эквивалентная электрическая схемапредлагаемого датчика павления. 20Датчик давления содержит корпус 1,мембрану 2, тонкоплено .ный тензорезистивный мост 3 сформированный намембране, Тенэорезистивный мостсостоит из тензорезисторов 4-7, Б 25случае использования металлическоймембраны необходимо перед.формированием электрической схемы предварительно нанести на мембрану изолирующийслой, Тонкопленочные терморезисторы 308-11 выполнены из пленки Т.-Хп толщиной 0,01-0,02 мкм и совмещеныс соответствующими тензорезисторами4-7 толщиной 0,1-0,2 мкм, Терморезисторы частично расположены междумембраной и соответствующим тензорезистором и частично вне тензорезисторов (фиг3), вдоль одной иэ наибольшей стороны соответствующих тензсрезисторов, не касаясь их контактныхплощадок 12 (фиг,2),Каждый терморезистср 8-11 имееттолько одну контактную площадку 1316, общим выводом терморезисторовслужит одна иэ контактных площадок 45чувствительного элемента, что упрощает коммутацию элементов, Граница 17между каждым терморезистором и егоконтактной площадкой (т,е, линия,где на терморезисторе начинается 50контактная площадка) выполнена параллельно наибольшей стороне соответ.ствующего тензореэистора,Датчик работает следующим образом, При воздействии на мембрану давле-55 ния в ней возникают напряжения и деформации, Тензорезисторы воспринимают деформации, сопротивление их изменяется, Изменение сопротивлений тензорезисторов преобразуется мостовой схемой в выходной сигнал, При изменении температуры измеряемой среды температура тенэорезисторов иэменяется, его характеристики также изменяются, Так как термореэисторы частично расположены между мембраной и соответствующими тензорезисторами, а частично расположены вне соответствующих тензорезисторов вдоль одной из наибольшей стороны соответствующего тензорезистора, то температура терморезистора с высокой точностью отслеживаеттемпературу тензорезисторов вследствие малого термического сопротивления между тензорезисторами и терморезисторами, Так как сопротивление терморезисторов существенно больше сопротивления тензорезисторов, то влияние термореэисторов на тенэорезисторы и тепзорезисторов на терморезисторы будет незначительньи, Поэтому изменениесопротивления терморезисторов от температуры тензорезисторов не будет зависеть от изменения сопротивления тензорезисторов от температуры илидавления,Изменение сопротивления терморезисторов от температуры совместно с выходным сигналом тензомоста подается на вход микропроцессора (на фиг,1-4 не показан), в котором запрограммирована индивидуальная корреляционная характеристика выходногосигнала тензомоста и сопротивленийтерморезисторов, Причем входныецепи микропроцессора по фиксациисопротивлений терморезисторов могутбыть организованы самым различнымобразом, Например, можно использоватьизменение тока, протекающего через терморезистор в зависимости от температуры, или в случае включения последовательно с терморезисторами дополнительных резисторов использовать изменение напряжения на полученномделителе напряжения, Граница междукаждым терморезистором и его контактной площадкой выполнена параллельно наибольшей стороне соответствующеготерморезистора.с целью равномерного распределения сопротивления терморезистора вдоль тензорезистора,Преимуществом датчика является уменьшение в 3-4 раза аддитивной тем.:ературной погрешности в условияхвоздействия нестационарной температуры измеряемой среды за счет более точного восприятия термореэисторами температуры соответствующих тензоре 5 зисторов и возможности раздельного учета температуры каждого иэ тензорезисторов. Индивидуальный учет температуры каждого тензорезистора позволяет учесть индивидуальные температурные характеристики каждого тензорезистора, а также индивидуальную температуру каждого тензореэистора при произвольном распределении температур отдельных тенэорезисторов в слу- чае воздействия нестационарной температуры измеряемой среды,Ф о р и у л а изобретения20Датчик давления, содержащий корпус,закрепленную в нем мембрану, четыре металлопленочных тензорезис.тора,соединенные в измерительный мост контактными площадками, сформированньми на мембране, и четыре металлопленочных термореэистора, каждый иэ которых соединен с соответствующей дополнительной контактной площадкой, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения точности в условиях воздействия нестационарной температуры, в нем ф терморезисторы сформированы на мембране, на поверхности терморезисторов закреплены тензорезисторы и дополнительные контактные пчощадки, при этом каждая дополнительная контактная площадка расположена с зазором относительно соответствующего тенэорезистора и параллельно ему а сопротивление каждого термореэистора не менее чем на два порядка больще со".противления тензоре"истора,1569613- о Составитель О,СлюсаревРедактор Л,Гратилло Техред М.Дидык Корректор С,Шевк 67 Подписное изобретениям и открытия 5, Раушская наб., д. 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород,гарина, 101 Заказ 1439 Тираж 4ВНИИПИ Государственного комитета по м при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж