Датчик давления

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить виброустойчивость и устойчивость к циклическим изменениям т-ры. В датчике в центральном отверстии цилиндрического стеклянного Опорного элемента 2 закреплена металлнческая трубка 3. Выполнение к месте соединения трубки 3 с онорным э. 1ементом 2 но крайней мере одного продольного иаза 6 приводит к уменьшению механических напряжений в этой об:1асти. Воздействующее на датчик дав, 1ение вызывает деформацию колпачковой нолупроводниково) мембраны 1, прикрепленной к торцу элемента 2. О значении измеряемого давления судят по показаниям измерительного ирибора, на который ностунают электрические сигналы с размещенной на мембране 1 резнстивной схемы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 01 l 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, " ""

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I "

2 (21) 4112952/24-10 (22) 20.06.86 (46) 23.06.88. Бюл. № 23 (72) А. В. Саблин, В. М. Косогоров, A. А. Редкин и В. В. Бекетов (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1000804, кл. G Ol 1 9/04, 1981.

Патент Японии ¹ 58-47013, кл. G 01 1 9/04, 1983. (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить виброустойчивость и устойчивость к циклическим изменениям т-ры. В датчике в центральном

„„SU,» 1404853 А1 отверстии ци 1lllläðè÷åñêîãî стеклянного опорного элемента 2 закреплена металлическая трубка 3. Выполнение в месте лп.дпнения трубки 3 с опорным элементом 2 по крайней мере одного продольного II l:ÿ 6 приводит к уменгипснню ме. аническпх llllи ря жени и в этой области. Воздсйстн) ю гцсс на датчик давление вызывает деформ llllll() колпачковой полупроводниковой мембраны 1, прикрепленной к торцу элемента 2. О значении измеряемого давления судят llo lloказаниям измерительного прибора, на который поступают электрические снгн

1404853

Формула изобретения

Составитель Н. Матрохипа

Редактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 3092 43 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при конструировании полупроводниковых датчиков давления для измерения давления на моделях в аэрогазодинамичееких трубах, в устройствах автоматики.

Целью изобретения является повышение виброустойчивости датчика и устойчивости к циклическим изменениям температуры.

На чертеже показан датчик давления.

Датчик давления содержит полупроводниковую мембрану 11, прикрепленную к стеклянному опорному элементу 2, в центральном отверстии которого закреплена металлическая трубка 3, соединяемая с корпусом 4, в котором установлены контактные выводы

5 от электрической схемы датчика. В области крепления стеклянного опорного элемента 2 и металлической трубки 3 сделан продольный паз. Полупроводниковая, преимущественно кремниевая, мембрана 1 с одной стороны имеет углубление, образующее тонкую рабочую часть, выполненную, например, методом анизотропного травления, а с другой — тензорезистивную схему для преобразования давления в электрический сигнал.

Введение паза 6 уменьшает механические напряжения, так как соединение происходит не с трубкой 3, а с ее частями, эквивалентными стержням. 3а счет армирования в области соединения стеклянного опорного элемента 2 с частями металлической трубки 3 механическая прочность конструкции увеличивается.

Длина паза 6 hi выбирается исходя из достижения минимальных механических напряжений в области соединения кремниевой мембраны 1 со стеклянным опорным элементом 2. Длина оставшейся части трубки

3 h выбирается из соображений обеспечения герметичности соединения между стеклом и металлом. С целью достижения минимальных сжимающих напряжений в узле соединения при значительном диаметре трубки 3 возможно выполнение нескольких пазов, равномерно распределенных по периметру трубки 3.

Датчик работает следующим образом.

Измеряемое давление поступает по трубке и вызывает деформацию мембраны 1. Резистивная схема, находящаяся на мембране, преобразовывает эти деформации в электрический сигнал, который поступает через контакты 5 на соответствующий измерительный прибор. По величине показаний измерительного прибора судят о значении измеряемого давления.

1р Предлагаемый датчик позволяет уменьшить механические напряжения в области соединения стеклянного опорного элемента и металлической трубки. Наличие пазов в металлической трубке превращает оставшиеся металлические сектора в армирующие стержни, соединенные со стеклом. Это повышает прочность датчика давления, который при действии вибраций и ударов воспринимает знакопеременные изгибающие нагрузки на всей высоте закрепления металлических секторов в стеклянном элементе. Снижение механических напряжений в зоне соединения снижает вероятность образования и развития трещин в стекле при циклическом воздействии положительных и отрицательных температур.

Датчик давления, содержащий корпус, в котором размещена колпачковая мембрана, выполненная из полупроводникового материала, прикрепленная к торцу цилиндрического стеклянного опорного элемента, выполненного со сквозным центральным отверстием, и металлическую подводящую трубку, соединенную с опорным элементом и скрепленную с корпусом, отличающийся тем, что, с целью повышения виброустойчивости и устойчивости к циклическим изменениям температуры, в нем металлическая трубка соединена с опорным элементом по всей

40 длине центрального отверстия, причем на части трубки, находящейся в области соединения с опорным элементом, выполнен по крайней мере один продольный паз.