Датчик усилий

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетских

Содналистннеских

Раси1 блин

Зависимое от авт. свидетельства №

М. 1iл. С 01l 1i18

Заявлено 02.Х.1969 (№ 1365996/25-28) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 21.Х1.1972. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 9.1.1973

Комитет по делам изобретений и открытий при Сосете Министров

СССР

УД К 531.-81(088.8) Авторы изобретения

И. И. Бойко, И. П. Жадько и В. А. Романов

Институт полупроводников AH Украинской ССР

Заявитель

ДАТЧИК УСИЛИЙ

Изобретение относится к области измерительной техники.

Известен датчик усилий, содержащий чувствительный элемент, выполненный в,виде пластины собственного, германия с двумя токо|выми выводами, вырезанной так, что стлоскости широких граней, Ба одном из которых обеспечивается максимальная для данного материала скорость поверхностной рекомбинации за счет шлифованиия поверхности, параллельны оси (110) и напра влению тока,, лежащему в плоскости (110) и повернутому на угол 30 по отно шению к оси (111) в сторону о.си (001).

При наличии тока через пластину сжатие или растяжение ее в направлении, параллельHolM lIIIHpоким граням, при водит к перераопределению:концентрации носителей по толщи не пластины. Отклонение полного количества носителей в ограниченной по толщине пластине от равновесного а качения особенно вели ко, если скорость поверхностной рекомбинации электронно-дырочных пар на одной из широких граней мала, а на второй велика. В то же время стабильность датчика существенно зависит от состояния, поверхности грани, на которой скорость рекомбинации мала, что при:водит к необходимости герметизации датчика.

Предлагаемый датчик отличается от известного тем, что AH снабжен шарнирными опорами, соединенными с концами пластины, и силопередающими элементами, симметрично расположенными на равных расстояниях от соответствующих опор, а другая широкая грань пластины имеет также MBKcHMBJIblHóþ скорость поверхностной рекомбинации за счет шлифования ее,поверхности. Это повышает чувствительность и устойчивость к воздейст10 вию внешней среды.

На фиг. 1 изображен чувствительный элемент, общий вид; на фиг. 2 — схема его нагружения в датчике, Датчик содержит чувствительный элемент

1, выполненный,в виде пластичны собственного германния с двумя токовыми выводами, вырезанной так, что плоскости широких граней 2 и 8, на которых обеспечивается ма ксимальная скорость поверхностной рекомбинации за счет шлифования их по верхностей, параллельны оси (110) и направлению тока, лежащему в плоскости (110) и повернутому на угол 30 по отношению к оси (111) в сторону оси (001).

25 Шарнирные опоры 4 и б соединены с концами пластины, а силопередающие элементы б и 7, показанные условно стрелками, указы,вающими направление действия силы, симметрично расположены на равных расстоя30 ниях а от соответствующих опор 4 и б.

359550 Риг 1

Составитель А. Босой

Техред Л. Богданова

Корректоры: Л. Царькова и А. Степанова

Редактор T. Горячева

Заказ 4241/6 Изд. ¹ 1769 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, Hp. Сапунова, 2

Датчик работает следующим образом.

Измеряемое усилие прикладывается к элементам б и 7. Под действием этого усилия в пластине возникают напряжения и де фор мации изгиба. При подаче на пряжения питания на токовые выводы пластины в виде одиночных П-образ ных импульсов длительностью

0,1 — 0,5 м/сек при одном направлении тока носители концентрируются в нейтральной плоскости пластины 1, а области вблизи ширОких граней 2 и 8 объединены (прямой пинч),,при обратном на правлении тока носители концентрируются вблизи широких граней 2 и 8. При этом средняя удельная про водимость такой пластины зависит от величины механических напряжений на широких гранях. Чувствительность такого датчика выше, чем чувствительность датчика, подвергнутого одноосному растяжению или сжатию и имеющего только одну гpBtHb с высокой, скоростью поверхностной рекомбинации. В то же время повышается его устойчивость к воздействию на поверхности пла сти ны внешней среды, та к как в его конструкции отсутствует поверхность широкой грани с малой скоростью поверхностной рекомбинации, которая обуславливает в известном датчике нестабильность тензочувствительности при отсутствии герметиза ции.

5 Предмет изобретения

Датчик усилий, содержащий чув ствительный элемент, выполненный в виде пластины собственного германия с двумя токовыми вы,водами, вырезанной та к, что плоскости широких граней, на одной из .которых обеспечивается максималыная для данного материала скорость, поверхностной рекомбинации за счет шлифования поверхности, параллельны оси (110) и направлению тока, лежащему,в,плоскости (110) и подвернутому iHa угол 30,по отноше нию к оси (111) в сторону оси (001), атличаюи ийся тем, что, с целью |повышения чувствительности и устойчив ости к воздейст20 вию внешней среды, он снабжен шар нцрными опора ми, соединенными с концами пластины, и силопередающими элементами, симметрично расположенными на равных расстояниях от соответствующих опор, а другая широкая

25 грань пластины имеет максимальную скорость по верх ностей рекомбинации за счет шлифования ее поверхности.

Датчик усилий Датчик усилий 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в датчиках силы, основанных на применении пьезоэлементов для измерений усилий, в частности, при проведении балансировок изделий

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в датчиках силы, основанных на применении пьезоэлементов для измерения усилий, в частности, возникающих при проведении балансировок изделий

 // 387233

 // 400825

Датчик усилий

Наверх