Полупроводниковый датчик силы
Союз Советских Социалистических Реслублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свирид-ву (22) Заявлено 02.07.74 (21) 2043472/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет Опубликовано 15.03.77. Бюллетень № 10 Дата опубликования описания 13.04.77 (51) М. Кл 2 G 01Ь 1/18 Государственный комитет Совета Министров СССР (53) УДК 531.781(088 8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения А. И. Жучков, В. М. Саяпин, В. А. Семенов и H. И. Сивенков (71) Заявитель (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДАТЧИК СИЛЫ Изобретение относится к измерительной технике и может применяться для измерения силы. Известное устройство для измерения силы, содержащее стержень с чувствительными элементами, не обеспечивает требуемой точности (2). Наиболее близким по технической сущности к изобретению является полупроводниковый датчик силы, содержащий стержень из материала монокристаллической структуры с электродами (1) . Недостатками известного полупроводникового датчика силы является его н изкая точность из-за нестабильной тарировочной характеристики. Для повышения точности измерения усилий в предлагаемом датчике силы в боковую поверхность стержня вмонтированы четыре электрода, образующие мостовую измерительную схему с объемной проводимостью, а стержень выполнен из легированного монокристаллического материала, На чертеже представлен описываемый датчик силы. В боковую поверхность стержня 1 вмонтированы четыре электрода 2, 3, 4, 5. Стержень 1 выполнен из полупроводникового легированного монокристаллического материала, например кремния. К двум электродам подключен источник напряжения (на чертеже не показан), а с двух других снимается сигнал. Тело стержня 1 с четырьмя электродами 2, 3, 4, 5 образует схему с распределенной проводимостью, аналогичную мостовой тензометрической схеме. При отсутствии измеряемой силы электропроводность материала стержня 1 изотропна. Взаимное расположение электродов 2, 3, 4, 5 выбирается таким, чтобы при отсутствии силы сигнал на выходе датчика был близок к нулю, При воздействии на датчик силы в теле стержня 1 возникают механические напряжения, приводящие, с одной стороны, к анизотропии электропроводности материала стержня и, с другой, — к деформации стерхкня во всех направлениях. Анизотропия электропроводности и дефор20 мация стержня вызывают появление на электродах напряжения, величина которого пропорциональна приложенной силе, Формула изобретения Полупроводниковый датчик силы, содержащий стержень из материала монокристаллической структуры с электродами, отличающи и ся тем, что, с целью повышения точности измерения усилий, в нем в боковую 30 поверхность стержня вмонтированы четыре 559546 Составитель А. Новиков Корректор О. Тюрина Техред Л. Гладкова Редактор С. Хейфиц Заказ 615/1 Изд, № 283 Тираж 1054 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 электрода, образующие мостовую измерительную схему с объемной проводимостью, а стержень выполнен из легированного монокристаллического материала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. «Полупроводниковая тензометрия», 1971, стр. 294, Материалы IV копференц1ги по полупроводниковой тензометрии, 1966, Львов, МВ и ССО (прототип). 5 2. Патент Франции № 2018450, G 01L 1/00, 1970.
