Мікроелектронний датчик тиску

Мікроелектронний датчик тиску, який включає резонатор з фіксованою резонансною частотою, який відрізняється тим, що він виконаний у вигляді бістабільного елементу, що містить чотири НВЧ (МЕП)-прилади з контурним гістерезисом і на виході резонатора розташована пружня мембрана з кремнієвої пластини з нанесеною на її поверхню плівкою оксиду цинку. (19) (21) 2000010098 (22) 05.01.2000 (24) 16.04.2001 (33) UA (46) 16.04.2001, Бюл. № 3, 2001 р. (72) Левінзон Давид Іделевич, Ніконова Зоя Андріївна, Небеснюк Оксана Юр'ївна (73) Запорізька державна інженерна академія 36583 гою тактової шини 22 через розділяючі конденсатори 27, 28 сприяють формуванню домену, завдяки доменній структурі GaAs, на основі якого виконано НВЧ (МЕП)-прилади 13, 14, 15,16. При подачі позитивного потенціалу Еа від шини живлення 21 на аноди 17 - домен зникає. Поява і зникнення домену призводять до того, що в резонаторі 4 з'являється так званий контурний гістерезис. Явище контурного гістерезису призводить до того, що в НВЧ (МЕП)-приладах 13, 14,15, 16 можуть існувати два стійких режими. Перевести НВЧ (МЕП)-прилади 13, 14, 15, 16 з одного стійкого стану в інший можливо за допомогою сигналів, які подаються на НВЧ Вх.1-23 и НВЧ Вх.2-24. Таким чином, можливе керування як радіо, так і відеоімпульсами. Це дає можливість використовувати зазначений пристрій як мікроелектронний датчик тиску. Невзаємні магнітні елементи 19, 20 виконані у вигляді феритових вентилів, які забезпечують однонаправлене розповсюдження НВЧ-коливань. При експериментальному дослідженні явища контурного гістерезису в системі двох взаємозв'язаних контурів був використаний феритовий вентиль типу ЕЕВ-7, який забезпечує "пряме" послаблення 0,8 дб та "зворотнє" - 20 дб. На величину стабільності резонансної частоти цього пристрою впливають багато факторів: флук туації живлячих напруг, нестабільність струмів, зміна геометричних розмірів зазору резонатора 4 під дією температури, тиску, вібрацій та ін. Однак головним фактором, який призводить до зміни резонансної частоти, є тиск навколишнього середовища. Працює мікроелектронний датчик тиску таким чином. При зміні тиску навколишнього середовища пружня мембрана 3 прогинається, змінюючи при цьому зазор резонатора 4, а отже, призводить до зміни резонансної частоти, на яку він настроєний. Якщо з'єднати мікроелектронний датчик тиску за допомогою шини 25 (НВЧ Вих.1) або 26 (НВЧ Вих.2) з приладом для вимірювання тиску за допомогою схеми детектування, то можливо фіксувати зміну величини тиску, яка буде пропорційна зміні резонансної частоти. Мікроелектронний датчик тиску стійко працює в інтервалі високих робочих частот (порядок - сотні ГГц), широкому температурному діапазоні (-60°С...+400°С), має високу радіаційну стійкість (при експлуатації в умовах космосу, в системах керування повітряним рухом, у районах аеродромів, в умовах підвищеної щільності польотів), надійний в експлуатації, тому як виконаний на одному кристалі і не містить частин та деталей, які змінюють електрофізичні властивості під дією радіації. 2 36583 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3