Способ определения резонансной частоты упругого элемента полупроводникового интегрального преобразователя
Изобретение относится к вибрационным испытаниям полупроводниковых интегральных преобразователей. Целью изобретения является повышение точности определения резонансной частоты. При испытаниях возбуждают автоколебания упругого элемента преобразователя, воздействуя на него плавно меняющимся по давлению потоком воздуха. При установившемся процессе автоколебаний определяют резонансную частоту преобразователя по изменению выходного электрического сигнала его чувствительного элемента. Специфическое свойство автоколебательных систем находится в устойчивом режиме колебаний с частотой, равной собственной частоте этой системы, обуславливает достижение цели изобретения. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
3." " . "
IlkTl:.I" -
Б Е! ., ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕВЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ fHHT СССР (21) 4288015/25-28 (22) 21.07.87 (46) 23.10.89. Бюл. Р 39 (72) В.Н.Борщев, В.В.Пономаренко, Ю.М.Спалек и М.Ю.Тихомиров (53) 620.178.5 (088.8) (56) Ваганоз В.И. Интегральные тензопреобразователи. - M. Энергоатомиздат, 1983, с.76-89.
Roylance L.М., Angell I.Â. А BatchFabricated filicon Accelегоmeter.
Transaktions on Electron DeviCes, 1979, Vol ED-26, Р 12, р.1911-1917. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЗОНАНСНОЙ
ЧАСТО П1 УПРУГОГО ЭЛЕМЕНТА ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ИНТЕГРАЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к вибраИзобретение относится к области вибрационных испытаний, а именно к способам определения резонансной частоты упругих элементов полупроводниковых интегральных преобразователей.
Цель изобретения — повышение точности.
На чертеже изображена схема испытаний по предлагаемому способу.
При испытаниях по предлагаемому способу возбуждают механические колебания упругого элемента преобразователя, воздействуя на него плавно меняющимся по давлению потоком воздуха.
Постепенно увеличивая давление потока воздуха, возбуждают автоколебания упругого элемента.
„.Я0„„1516799 A 1 (50 4 С 01 Н 13/ООЭ G 01 M 7/00 ционным испытаниям полупроводниковых интегральных преобразователей.
Целью изобретения является повышение точности определения резонансной частоты. При испытаниях возбуждают автоколебания упругого элемента преобразователя, воздействуя на него плавно меняющимся по давлению потоком воздуха. При установившемся процессе автоколебаний определяют резонансную частоту преобразователя по изменению выходного электрического сигнала его чувствительного элемента. Специфическое свойство автоколебательных систем находится в .устойчивом режиме колебаний с частотой, равной собственной частоте этой системы, обуславливает достижение цели изобретения. 1 ил.
При установившемся процессе автоколебаний, происходящих с частотой равной резонансной частоте упругого элемента преобразователя, определяют данную частоту по изменению выходного электрического сигнала чувствительного элемента.
Достижение цели изобретения обуславливается специфическим свойством автоколебательных систем — находиться в установившемся автоколебательном режиме с частотой, равной собственной частоте упругого элемента этой системы.
Пример. Испытывалась партия пластин 1 с кремниевыми интегральными преобразователями, предназначен1516799
Формула изобретения
В соответствии с приближенным расчетом для получения при изготовлении преобразователей, значение резонансных частот находится в диапазоне
1, 1-2,3 кГц. Пластину t с кремниевыми интегральными преобразователями устанавливали на специально разработанном для зондовой установки
"Зонд А4М" столике 5, содержащем отверстия 6 для фррмирования воздушного потока через П-образные вырезы и отверстия 7 для закрепления пластины на столике вакуумом. Затем потоком д
Составитель Д,Данилов
Техред А.Кравчук Корректор С.Черни
Редактор К.Папп
Заказ 6375/40 Тираж 511 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ными для измерения низкочастотных вибрационных ускорений. Упругий элемент 2 преобразователя представляет собой монолитную конструкцию в виде балки с кремниевой инерционной массой на конце. Инерционная масса и деформируемая область упругого элемента 2 сформированы химическим анизотропным травлением с обеих сторон кремниевой пластины КЭФ 1 толщиной
400 мкм. За счет -растравливания углов, при использовании квадратной топологии маскирующих элементов, после травления кремния на глубину
370 мкм, инерционные массы изготовлены в форме 12-гранных усеченных пирамид. Сквозные П-образные вырезы
3 сформированы травлением с противоположной стороны пластины. Мостовая измерительная схема преобразователя состоит из четырех, соединенных токопроводящими дорожками 4, диффузион«ых тенэорезистивных чувствительных элементов, расположенных в деформируемой области упругого элемента 2 с толщиной 30 мкм. воэдуха возбуждались колебания упругого элемента 2. Опуская зонды на токопроводящие дорожки 4 в подавая напряжение питания на измерительную схему, измерили значение выходного сигнала частоты и амплитуды колебаний упругого элемента при минимальной подаче воздушного потока. Плавно уве10 личивая поток воздуха через П-образные вырезы 3, ко«ггролировали постоянный уровень выходного сигнала, частоту и амплитуду переменной составляющей выходного сигнала. При установившемся процессе, когда частота колебаний ие зависит от увеличения амплитуды колебаний, зафиксировали значение частоты, являющейся резонансной для упругого элемента данного преобразователя.
Способ определения резонансной частоты упругого элемента полупроводникового интегрального преобразователя, по которому возбуждают механические колебания упругого элемента преобразователя и определяют резонансную частоту по изменению выходного электрического сигнала чувствительного элемента, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности, возбуждение механических колебаний осуществляют путем воздействия на упругий элемент преобразователя плавно меняющегося по давлению потока воздуха, а резонансную частоту упругого элемента преобразователя
40 определяют при установившемся процессе его автоколебаний.
