Полупроводниковый преобразователь перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 01 В 7/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ит тим жения 10. 19 РЕОБР ритель- пазона ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ(71) Московский авиационный инСерго Орджоникидзе(54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫИ ПЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, 1670363 А 1 измерения полупроводникового преобразователя перемещений, выполненного в виде полупроводниковой многосекционной транзисторной структуры, секции электродов стока 1 и истока 2 которой закреплены неподвижно и взаимно чередуются в направлении перемещения относительно общей поверхности этих неподвижных электродов. При последовательном перекрытии соответствующих пар секций стока и истока электродом затвора 4 происходит "зажигание" очередного канала проводимости транзисторной структуры, сопротивление которой зависит от положения подвижного электрода затвора. 6 ил,Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и автоматике и может быть использовано для измерения линейных и угловых перемещений,Целью изобретения является расширение диапазона измерения перемещений.На фиг. 1 изображен полупроводниковый преобразователь линейных перемещений, общий вид; на фиг.2 - сечение А - А на фиг.1; на фиг.3 - вариант выполнения для измерейия угловых перемещений; на фиг,4 - электрическая схема включения преобразователя в измерительный мост постоянного тока, на фиг,5 - эквивалентная схема замещения многосекционной полупроводНиковой структуры; на фиг.б - график изменения общего сопротивления полупроводникового преобразователя в функции перемещения.Полупроводниковый преобразователь перемещений содержит металл-диэлектрик-полупроводниковую МДП-транзисторную структуру, выполненную в виде закрепленных неподвижно электродов 1 и 2 стока и истока, которые образованы п-поочередно расположенными секциями в теле полупроводниковой подложки. Общая ось 3 симметрии этиХ секций параллельна оси симметрии электрода затвора 4, установленного с воэможностью линейного х или углового а перемещения относительно поверхности неподвижных электродов транзисторной структуры.Секции электродов истока 2 и стока 1 соединены между собой параллельно и включены в плечо измерительного моста постоянного тока (фиг 4).Полупроводниковый преобразователь перемещений работает следующим образом.При подаче электрического напряжения на металлический электрод затвора 4 МДП- транзистрной структуры происходит перераспределение носителей заряда в приповерхностной области полупроводниковой подложки и, как следствие. изменение сопротивления канала транзистора от бесконечности до некоторой величины, определяемой параметрами МДП-транзисторной структуры, Отсутствие напряжения на электроде затвора 4 аналогично отсутствию затвора вообще. Данное обстоятельство положено в основу принципа работы преобразователя перемещения на основе МДП-структуры полевого типа.В положении, когда электрод затвора 4 перекрывает всю область между электродами стока и истока, происходит "зажигание" всех каналов проводимости и-типа в много 5 101520 25 30 35 40 45 50 55 Формула изобретения Полупроводниковый преобразователь перемещений, содержащий полупроводниковую транзисторную структуру, выполненную в виде закрепленных неподвижно электродов стока и истока и установленного с воэможностью перемещения вдоль их поверхностей электрода затвора, о т л и ч а ющ и й с я тем. что, с целью расширения диапазона измерения, электроды стока и истока выполнены в виде нескольких поочередно расположенных секций, имеющих общую ось симметрии, параллельную оси симметрии электрода затвора,электродной МДП-структуре, сопротивление которой стремится к некоторому минимуму (фиг,б).При перемещении электрода затвора за пределы электродов стока и истока беэ изменения величины зазора д между ними перераспределения носителей заряда не происходит, каналы проводимости между стоком и истоком не образуются, и сопротивление транзисторной структуры междустоком и истоком стремится к бесконечности,Перемещение металлического электрода затвора 4 вдоль оси 3 симметрии многосекционной полупроводниковой структуры вызывает поочередное "зажигание" проводящих каналов между очередными парами электродовисток - сток, перекрытыми затвором и с приложенным к нему напряжением Ози между затвором и истоком, что приводит к изменению общего сопротивления преобразователя,Принцип работы данного преобразователя перемещений иллюстрирует эквивалентная схема замещания, представляющая собой систему параллельно соединенных цепей, содержащих одинаковые по сопротив ению резисторы Р и электрические ключи К,Перемещение подвижного электрода затвора преобразователя аналогично поочередному замыканию электрических ключей данной схемы, что приводит к изменению ее общего сопротивления Ямщ по экспоненциальному закону (фиг,5)РЙобщ =пгде В - сопротивление одного резистора;п - число замкнутых ключей,В результате секционирования электродов стока и истока обеспечивается значительно более широкий диапазон измеряемых перемещений как линейных, так и угловых (почти до 360),1670363 Составитель В, ЛузинскийРедактор С, Лисина Техред М.Моргентал Корректор М,учерява Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 аэ 2736 Тираж 370 Подпи ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и от 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4оеытиям при ГКНТ ССС