Тензометрический датчик контактного сопротивления и способ его изготовления

 

1. Тензометрический датчик контактного сопротивления, содержащий токопроводящую пластину и две металлические обкладки с токовыводами, отличающийся тем, что. с целью повышения чувствительнотти и стабильности градуировочной харак-. теристики, токопроводящая пластина выполнена в виде металлической подложки с нанесенным на ней слоем селена гексагональной модификации и выращенным на поверхности слоя селена проводящим слоем, легированным сульфидом кадмия, а обе металлаические обкладки закреплены поверх проводящего слоя. 2. Способ изготовления тензометрического датчика контактного сопротивления по П.1, заключающийся в том, что на поверхность полупроводникового материала воздействуют средой, содержащей легирующие элементы , и выращивают проводящий слой, отлича. ющийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления , проводящий слой, легированный сульфидом кадмия, обрабатывают раствором хлорного железа до нейтрализации выпрямляющих свойств структуры проводящий слой - селенметаллическая подложка. сл 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„110575

ЗШ601В718

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21). 3533168/25-28 (22) 30,12.82 (46) 30.07.84. Бюл. Р 28 (72) В ° Ã.Áðàãèí (71) Харьковский государственный университет им. A,М.Горького (53) 531.781.2 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 400798, кл. G 01 В 7/18, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР

9 199340, кл. G 01 В 7/18, 1960 (прототип) .

З.Авторское свидетельство СССР

Р 504076, кл. G 01 В 7/18, 1974.

4.Авторское свидетельство СССР

В 842397, кл. 6 01 В 7/20, 1979 (прототип) . (54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК KOHTAKTH0I О СОПРОТИВЛЕНИЯ И СПОСОБ ЕГО

ИЗГОТОВЛЕНИЯ (57) 1. Тенэометрический датчик контактного сопротивления, содержащий токопроводящую пластину и две металлические обкладки с токовыводами, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и стабильности градуировочной харак-. теристики, токопроводящая пластина выполнена в виде металлической подложки с нанесенным на ней слоем селена гексагональной .модификации и выращенным на поверхности слоя селена проводящим слоем, легированным сульфидом кадмия, а обе металлаические обкладки закреплены поверх проводя.щего слоя.

2. Способ изготовления тензометрического датчика контактного сопротивления по п.1, заключающийся в том, что на поверхность полупроводникового материала воздействуют средой, содержащей легирующие эле- g менты, и выращивают проводящий слой, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, проводящий слой,легированный сульфидом кадмия, обрабатывают раствором хлорного железа до Я нейтрализации выпрямляющих свойств структуры проводящий слой — селен" металлическая подложка .

1105753

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является тензометрический датчик контактного сопротивления, содержащий токопроводящую пластину из электропроводной бумаги и две металлические обкладки с токовыводами, закрепленные соответственно на верхней и нижней поверхностях пластины 523

Однако и этот датчик характеризуется низкими чувствительностью и стабильностью градуировочной характеристики.

Известен способ изготовления тензометрических датчиков, заключающийся в том, что чувствительный элемент изготавливают из монокристалла полупроводника, выращенного методом химических газотранспортных реакций(3).

Однако указанный способ технологически сложен и требует специального вакуумного оборудования.

Наиболее близким к изобретению является способ изготовления тензометрического датчика контактного сопротивления, заключающийся в том, что на поверхность полупроводникового материала воздействуют средой, содержащей легирующие элементы и выращивают проводящий слой заданной толщины (4 3

Однако и данный способ технологически сложен, так как контроль толщины слоя осуществляется косвенным путем по времени воздействия среды, что предъявляет жесткие требования к температуре среды и чистоте используемых материалов.

Цель изобретения — повышения чувствительности и стабильности градуировочной характеристики тензометрического датчика контактного сопротивления, а также упрощение технологии его изготовления.

Указанная цель достигается тем, что в тензометрическом датчике контактного сопротивления, содержащем токопроводящую пластину и две металлические обкладки с токовыводами, токопроводящая пластина выполнена в виде металлической подложки с нанесенным на нее слоем селена гексаготивлениея заключается в следующем.

На металлическую подложку 1 известным способом, например напылением в вакууме, наносят полупровод55 никовый материал — селен. Затем под. ложку 1 со слоем 2 селена подвергают термообработке для получения селена гексагональной модификации, На поверхность полупроводникового материала воздействуют средой, содержащей легйрующие элементы (серу и кадмий), и выращивают проводящий слой

3, легированный сульфидом кадмия.

Проводящий слой 3 обрабатывают раствором хлорного железа до нейтрализаИзобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрическим датчикам и способам их изготовления, Известен тензометрический датчик контактного сопротивления, седержа-щий пакет гофрированных токопроводящих пластин из электропроводной бумаги, две металлические гофрированные обкладки с токовыводаМи, закрепленные по обе стороны пакета jl)

Однако известный датчик обладает невысокой чувствительностью и малой стабильностью градуировочной характеристики. нальной модификации и выращенным на поверхности слоя селена проводящим . слоем, легированным сульфидом кадмия, а обе металлические обкладки закреплены поверх проводящего слоя.

Кроме того, согласно способу изготовления тензометрического датчика контактного сопротивления, заключающемуся в том, что на поверхность полупроводникового материала воздействуют средой, содержащей легирующие элементы, и выращивают проводящий слой, последний, легированный сульфидом кадмия, обрабатывают раствором хлорного железа до нейтрализации выпрямляющих свойств структуры проводящий слой — селен — металлическая подложка .

На чертеже представлен тензометрический датчик контактного сопротивления, разрез.

Тензометрический датчик контактного сопротивления содержит металличес. кую подложку 1, на которую нанесен слой 2 селена гексагональной модификации, и выращенный на поверхности слоя 2 селена проводящий слой 3, легированный сульфидом кадмия, образующие токопроводящую пластину 4, а также две металлические обкладки 5 и 6 с токовыводами 7 и 8, закрепленные поверх проводящего слоя 3.

Тензометрический датчик контактного сопротивления работает следующим образом.

На одну из металлических обкладок

5 воздействуют измеряемой силой P по нормали к поверхности проводящего слоя 3. При этом сопротивление между токовыводами 7 и 8 изменяется на три десятичных порядка,что свидетельствует о высокой чувствительности датчика Градуировочная характеристика такого датчика близка к линейной и обладает улучшенной стабильностью, так как тензометрический эффект в проводящем слое 3 связан с изменением геометрических параметров этого слоя при действии силы по нормали к его поверхности.

Способ изготовления тензометрического датчика контактного сспро-. ции выпрямляющих свойств структуры

1105753

Составитель Н.Тимошенко

Редактор М.Келемеш Техред Т..Цубинчак Корректор Е.Сирохман

Заказ 5585/32 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная„4 проводящий слой — селен — металлическая подложка ° Таким образом, получают проводящий слой 3 с заданными свойствами — чувствительностью к нормальному усилию и стабильностью этой характеристики„ 5

Использование предлагаемых те . ометрического датчика контактного сопротивления и способа его изготовления позволяет получить простые и экономичные в изготовлении и эксплуатации датчики высокой чувствительности.