Інтегральний перетворювач тиску

Інтегральний перетворювач тиску, що містить виконану як одне ціле з оправою профільовану з однієї сторони кремнієву мембрану з жорсткою центральною частиною у вигляді острівця, а також тензоелемент, розміщений на планарній стороні мембрани, проти долини, що ВІДДІЛЯЄ оправу мембрани від острівця, мембрана орієнтована в кристалографічній площині (100) і дзеркально симетрична відносно кожної з двох площин ряду [110], що проходять через центр мембрани перепенди кулярно ґі площині, а тензоелемент складають два ідентичні тензорезистори, що прилягають до проекцій країв долини на планарну сторону мембрани, кожен тензорезистор має два струмових електроди, орієнтованих у напрямку [110], та два перпендикулярних до струмових зондових електроди для зняття напруги, причому один з струмових електродів кожного тензорезистора з'єднаний з першою клемою джерела живлення, друга клема якого через введені струмовизначальні резистори Корисна модель відноситься до вимірювальної техніки і може бути використана для вимірювання механічних величин (тиску, сили і т д ) Відома конструкція інтегрального перетворювача тиску [1], що містить виконану як одне ціле з оправою профільовану з однієї сторони кремнієву мембрану з жорсткою центральною частиною у вигляді острівця, а також тензоелемент, розміщений на пданарній стороні мембрани, проти долини, що ВІДДІЛЯЄ оправу мембрани від острівця, мембрана орієнтована в кристалографічній площині (100) і зеркально симетрична відносно кожної з двох площин родини [ПО], що проходять через центр мембрани перепендикулярно п площині, а тензоелемент складають два ідентичні тензорезистори, що прилягають до проекцій країв долини на планарну сторону мембрани, кожен тензорезистор має два струмових електрода, орієнтованих у напрямку [ПО], та два перпендикулярних до зондових електрода для зняття напруги, причому один з токових електродів кожного тензорезистора з'єднаний з першою клемою джерела живлення, друга клема якого через введені струмовизначальні резистори з'єднана з ВІДПОВІДНИМИ іншими струмовими електродами тензорезисторів, електроди для зняття напруги яких також попарно з'єднані Повний аналіз параметрів такої конструкції перетворювача тиску приведений в роботі [2] Цей диференційний перетворювач і вибираємо за прототип Конструкція перетворювача побудована на тензорезисторах, що формуються у ТІЛІ монокристалічного кремнію і розділяються р-n переходами, зміщеними електричне у зворотньому напрямку Для цього і з'єднані з першою клемою джерела живлення ВІДПОВІДНІ струмові електроди Одночасно таке з'єднання необхідно виконувати з основою кристалу Тобто, має місце жорстка привязка полярності живлення виводів перетворювача Що не завжди зручно при застосуванні замість інших приладів Другим недоліком такої конструкції є залежність зворотнього струму р-n переходу від температури, що спричинює обмеження цілого ряду застосуваннь таких елементів Крім того, активна частина перетворювача електричне зв'язана з основою в ряді застосувань необхідні ємнісна та ізоляційна розв'язка з'єднана з ВІДПОВІДНИМИ ІНШИМИ струмовими елек тродами тензорезисторів, електроди для зняття напруги яких також попарно з'єднані, який відрізняється тим, що тензоелемент виконаний у шарі полікристалічного кремнію, що створений на ізоляційному прошарку (наприклад, прошарках дюксиду та нітриду кремнію), розміщеному на монокремнієвій основі СО CM 7273 Задача корисної моделі створення інтегрального перетворювача тиску без перелічених вище недоліків - досягається тим що аналогічний прототипу диференційний тензоелемент що розміщений на мембрані як і в аналогах виконаний у шарі полікристалічного кремнію, що формується на діелектричних прошарках, наприклад, дюксиду та нітріду кремнію розміщених на монокремнієвій основі Таким чином, при збереженні переваг конструкції, описаної в аналогах, маємо інтегральний Комп'ютерна верстка М Кпюкін перетворювач тиску, що стабільно працює в ширших діапазонах температур та живлення, ізольований від корпусу та вільний від прив'язки до полярності живлення Джерела, що використані при виборі аналогів та прототипу 1 Патент України, №18307, по класу G 01 L 9/04 Бюл №6 2 І Р Zhadko, G G Babichev, S I Kozlovskiy, V A Pomanov, N N Sharan, E A Zmchenko // Sensors and Actuators A -2001 -Vol 90 -P89-95 Підписне Тираж 28 прим Міністерство освгги і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ МСП, 03680 Україна ДП 'Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ-42, 01601