Датчик давления

 

«»851139

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(у м g> 3 (22) Заявлено 080180 (2т) 2867468/18" 10

G 01 L 9/06 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300781. Бюллетень № 28

Дата опубликбвания описания 300781 (53) УДК 531.787 (088.8) (72) Автор изобретения

A.A. Саблин (7! ) Заявитель (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при конструировании датчиков давления на основе полупроводниковых чувствительных элементов, пред5 назначенных для измерения давления жидкостей и газов.

Известны датчики давления с полупроводниковыми тенэорезисторами (1) .

Недостатком известных датчиков является невысокая точность из-эа нелинейности градуировочной характеристики. Причина нелинейности заключается в технологических погрешностях размещения тензорезисторов в определенных зонах мембраны, в несовмещении осей симметрии тенэосхемы и профиля мембраны иэ-за их расположения по разные стороны кремниевой пластины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является датчик дав,ления, содержащий корпус с закреплен- 25 ной в нем полупроводниковой мембраной с расположенными на ней тензорезисторами, соединенными в измерительную схему, й- компенсатор нелинейности (2). 30

Недостаток этого устройства— сложность конструкции и низкая точность, так как требуется плавно изменять рабочий диаметр мембраны, при этом изменяются чувствительность и температурные характеристики датчика, что делает сложным его практическую реализацию.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение точности датчиков давления.

Указанная цель достигается тем, что компенсатор нелинейности выполнен в виде поворотной втулки, установленной одним торцом на поверхности мембраны у зоны заделки., а друг - на корпусе, причем внутренний диаметр втулки эксцентричен наружному. На фиг. 1 изображен датчик; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Датчик соедержит полупроводниковую мембрану 1, установленную в корпусе 2, внутри которого установлена эксцентричная поворотная втулка 3, которая поджимается к зоне заделки мембраны пружиной 4 и гайкой 5.

Электрические выводы хензосхемы 6 осуществляются при помощи контактно-, 851139 го узла 7 с жесткими проволочными выводами 8.

Измеряемое давление воздействует иа полупроводниковую мембрану 1 и вызывает ее прогиб, что приводит к изменению сопротивлений тензорезнсторов тензосхемы б. Величина изменения сопротивления тенэореэисторов зависит от места их.установкн на мемОране и особенно от расстояния до места закрепления полупроводниковой мембраны в корпусе 2. В процессе изготовления полупроводниковой мембраны и ее сборки неизбежно возникают погрешности, приводящие к тому, что все тенэореэнсторы отстоят от места заделки, т.е. корпуса 2, на разных расстояниях, что приводит к нарушению равенства.их относительных изменений сопротивлений в процессе прогиба мембраны 1. После изготовления датчика при подаче на него давления проводятся измерения относительных изменений сопротивлений тенэореэисторов и rio тому, где это изменение мало, определяют положение втулки 3.

Точное значение положения определяется ее плавным поворотом и замером относительных изменений сопротивлений. Фиксация втулки и ее необходимый поджим осуществляется гайкой 5 с пружиной 4. Включение тензорезисторов в тенэосхему 6 осуществляется с помощью контактного узла 7, выполненного из изоляционного материала с запрессованными проволочными выводами 8.

Технико-экономический эффект изобретения заключается в повышении точности измерения давления за счет

l снижения погрешности от нелинейности градуировочной характеристики

Датчика.

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий корпус с закрепленной в нем полупроводниковой мембраной с расположенными

15 на ней тензорезисторами, соединенными в измерительную схему, и компенсатор нелинейности, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения конструкции, 2О компенсатор выполнен s виде поворотной втулки, установленной одним торцом на поверхности мембраны у зоны заделки, а другим - на корпусе, причем внутренний диаметр втулки эксцентричен наружному.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Приборы и системы управления, 1976, М 1, с.17-19.

2. Патент CDlA Р 3743926, кл. 73-141, 06.07.1973 (прототип).

851139

Составитель В. Козлов

Техред A. Ач. Корректор М. Шароши

Редактор В. Петраш

Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6317/56 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4