Тензотермодатчик

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к полупроводниковым преобразователям температуры и деформации. Цель изобретения - повышение точности измерений путем уменьшения систематической погреш- .ности измерения температуры. Для этого датчик снабжен парой дополнительных омических контактов 6 и 7, местоположение которых на монокристалле 1 кремния определяет длину. 1 базы термоэлементов 2-6 и 7-5, рассчитанную , исходя из допустимого, с учетом требуемой точности относительного изменения сопротивления термоэлементов под воздействием максимально допустимой деформации монокристалла. 1 ил. с «б (Л

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ИЮ (11) А1 (Ю 4 С 01 В 7 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТИРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4 207 986/ 25-28 (22) 09,03,87 (46) 23,03.89. Бил, № 11 (71) Воронежский политехнический институт (72) Н.К.Седых и А.И.Дрожжин (53) (621,36+531.781,2):621.315.592.

3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1024697, кл. (01 В 7/18, 1982, Дрожжин А,h. Преобразователи на нитевидных кристаллах.р-S1 (XIII

Депонированная рукопись ¹ 6606-84, ВНИИТИ, 1984, с. 82-94. (54) ТЕНЗОТЕРМОДАТЧИК (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к полупро- водниковым преобразователям температуры и деформации. Цель изобретенияповьппение точности измерений путем уменьшения систематической погреш.ности измерения температуры. Для этого датчик снабжен парой дополнительных омических контактов 6 и 7, местоположение которых на монокристалле

1 кремния определяет длину 1 базы термоэлементов 2-6 и 7-5, рассчитанную, исходя иэ допустимого, с учетом требуемой точности относительного изменения сопротивления термоэлементов под воздействием максимально до пустимой деформации монокристалла.

1 ил.

14Ü7383

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к полупроводниковым преббразователям для од1 новременного измерения температуры и деформации.

Целью изобретения является повышение точности измерений путем уменьшения систематической погрешности из,мерения температуры, 10

На чертеже показан тензотермо-, ;датчик, общий вид.

Тенэотермодатчик представляет со- .

; бой нитевидный монокристалл 1 кремния с кристаллографической ориентацией (III) дырочной проводимости, на котором сформированы омические контакты 2-, 7 с токовыводами.

Крайние контакты 2 и 5 располо, жены на концах монокристалла.. Сред- 2О ние контакты 3 и 4 равноудалены от

1 соответствующих концов монокристал ла на расстояние 1„, которое должно

1 быть равным не менее. десяти диамет. рам монокристалла. При выполнении 25 этого условия в пределах базы 1. тензоэлемента отсутствует градиент деформации, наблюдающийся в пределах

1 длины 1 — области кривой неоднородности деформирования монокристалла, 3Q которая зависит от взаимодействия конкретной системы деталь-клей-моно,,кристалл в заданных условиях дина|мического нагружения. Длина 1„ наи более точно определяется серией пред. варительных отработочных эксперимен: тов с учетом конкретных условий будущей эксплуатации тензотермодатчика, Исходя из допущения о линейности изменения деформации от нуля до макси- щ мума в пределах,,длины, расстояние 1 от контактов 6 и 7 до соответствую-. щих концов монокристалла определяется из соотношения

1 = (†)

hR 21к

К м где К вЂ” коэффициент тензочувствительности монокристалла; — максимальная допустимая деформация монокристалла;

l — расстояние от края монокристалла до третьего контакта; ьй (†)- — допустимое относительное из-

R менение сопротивления термоэлемента датчика под воздей- 55 ствием максимально измеряемой допустимой деформации (нормируемое значение неис" ключенного остатка систематической погрешиости измерения температуры), которым задаются исходя из конкретной чувствительности к изменени ям температуры термоэлемента датчика с учетом требований точности.

Тензотермодатчик работает следующим образом.

Его наклеивают на.исследуемую деталь, токовыводами контактов 3 и 4 подключают в плечо измерительного тензомоста, а токовыводами контактов 2 и 6, 5 и 7 — к измерительным термомостам, по разбалансу KGTopblx измеряют деформацию и температуру детали в процессе ее нагружения.

С помощью предлагаемого датчика можно одновременно проводить измерения температуры и деформации деталей с высокой точностью в широких диапазонах в условиях быстроизменяющихся температур и деформаций, Утрата одного или двух контактов не приводит к полной потере работоспособности датчика, что позволяет закончить эксперимент, хотя и на менее количествен" ном уровне, так как снижается точность измерений, Ф о р м ул а и э о б р е т е н и я

Тензотермодатчик, состоящий из нитевидного монокристалла кремния и четырех точечных омических контактов с токовыводами, два из которых размещены на концах монокристалла, а два других равноотстоят от соответствующих концов монокристалла на расстоянии, равном не менее десяти диаметрам монокристалла, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повынения точности измерений путем уменьшения систематической погренности измерения .температуры он снабжен двумя дополнительнь1ми омическими контактами с токовыводами, равноотстоящими от соответствующих концов монокристалла на расстоянии.

1, определяемом из соотношения

ЬК .21к к е К«-м где К - коэффициент тенэочувствительности монокристалла; „ -. максимальная допустимая деформация монокристалла;

1467383

1к греиности измерения температуры).

Составитель В,Мелузова

Редактор Л. Гратилло Техред N. Ходанич Корректор В. Гирняк

Заказ 1183/36

Тираж 683

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óõãîðîä, ул. Гагарина, 101 — расстояние от края монокристалла до третьего контакта;

hR (†- — допустимое относительное изR

Е менение сопротивления термоэлемента датчика под воэдействием максимально допустимой деформации (нормируемое значение неисключенного остатка систематической по