Полупроводниковый преобразователь давления

 

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для измерения давления жидких и газообразных сред. Целью изобретения является расширение температурного диапазона измерений и повышение точности. Полупроводниковый преобразователь давления содержит корпус 1, опорный элемент, выполненный из двух отрезков трубок 2 и 3, и кремниевую мембрану 4 с тензорезисторами 5. Трубка 2 опорного элемента выполнена из стекла С- 48 длЈ| лучшего согласования по коэффициенту линейного расширения с корпусом 1. Трубка 3 опорного элемента выполнена из стеклз С -35 для лучшего согласования по коэффициенту линейного расширения с полупроводниковой мембраной 4. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s G 01 1 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) и (21) 4841728/10 (22) 25.06.90 (46) 23.06.92. Бюл. ¹ 23 (71) Научно-исследовательский институт физических измерений (72) В.M,Êoñoãîðoâ и В.Г.Кафтанатьев (53) 531,787(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 1464055, кл, G 01 1 8/04, 1987.

2, Авторское свидетельство СССР № 1404853, кл. 6 01 1 9/04, 1986. (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к приборостроению и предназначено для измерения давлен ия жидких и газообразн ых сред. Цел ью изобретения является расширение температурного диапазона измерений и повышение точности. Полупроводниковый преобразователь давления содержит корпус 1, опорный элемент, выполненный из двух отрезков трубок 2 и 3, и кремниевую мембрану 4 с тензорезисторами 5. Трубка 2 опорного элемента выполнена из стекла С48 для учше;о согласования по коэффициенту линейного расширения с корпусом 1.

Трубка 3 опорного элемента выполнена из стекла С--35 для лучшего согласования по коэффициенту линейного расширения с полупроводниковой мембраной 4. 1 ил.

1742656

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для измерения давления жидких и газообразных сред, Известный преобразователь давления содержит мембрану из полупроводникового материала с тензопреобразователями, опорное кольцо с диэлектрическим слоем полупроводника, соединенным с корпусом.

В него введен слой стекла, равный по толщине слою полупроводника, размещенный между слоем полупроводника и корпусом, при этом корпус выполнен из того полупроводникового материала, что и мембрана.

Недостатком преобразователя давления является большое количество составных частей, что, в свою очередь, приводит к излишней погрешности при рабочем диапазоне температур. Наличие механических напряжений после механической обработки сборок вносит дополнительную погрешность.

Известен преобразователь давления, содержащий корпус с тонкостенным трубчатым участком и первую опорную стеклянную втулку, на торце которой закреплена мембрана, выполненная из полупроводникового материала, с тензорезисторами. При этом металлическая трубка соединена с опорным элементом по всей длине центрального отверстия, причем на части трубки, находящейся в области соединения с опорным элементом, выполнен по крайней мере один продольный паз.

Недостатком известного преобразователя давления является низкая точность измерения и недостаточный температурный диапазон эксплуатации.

Цель изобретения — повышение точности и расширение температурного диапазона, Указанная цель достигается тем. что полупроводниковый преобразователь давления снабжен второй втулкой, выполненной из стекла, температурный коэффициент линейного расширения которого отличен от температурного коэффициента линейного расширения первой втулки, прикрепленной своей внутренней поверхностью к наружной поверхности тонкостенного трубчатого участка, при этом первая стеклянная втулка своим свободным торцом жестко соединена с торцовой поверхностью второй стеклянной втулки.

На чертеже представлен полупроводниковый преобразователь давления, продольное сечение.

Полупроводниковый преобразователь давления содержит трубчатый корпус 1, опорный элемент, выполненный из двух отрезков трубок 2 и 3, кремниевую мембрану

4 с тензорезисторами 5. Трубка 2 опорного элемента выполнена из стекла С вЂ” 48 для лучшего согласования по коэффициенту линией расширения с корпусом 1. Трубка 3 опорного элемента выполнена из стекла С вЂ” 35 для лучшего согласования по коэффициенту линейного расширения с полупроводниковой мембраной 4.

При подаче измеряемого давления в корпус 1 преобразователя мембрана 4 деформируется, вследствие чего тензорезисторы изменяют свое сопротивление.

Закрепление трубчатых опорных элементов на наружной поверхности тонкостенной части трубчатого корпуса и по торцам между собой и полупроводниковой мембраной позволяет снизить напряжения, передаваемые на нее, Это происходит за счет м=:ложесткой конструкции корпуса в месте контакта между корпусом и стеклянным опорным элементом, а также за счет подбора материалов с малой разницей температурных коэффициентов линейного расширения между корпусом из ковара и стеклом С вЂ” 48, стеклами С вЂ” 48 и С вЂ” 35, стеклом С вЂ” 35 и полупроводниковой мембраной.

Предлагаемая конструкция прибора позволяет повысить температурный диапазон его эксплуатационных характеристик и точность.

Формула изобретения

Полупроводниковый преобразователь давления, содержащий металлический корпус с тонкостенным трубчатым участком и первую опорную стеклянную втулку, на торце котооой закреплена мембрана, выполненная из полупроводникового материала, с тензорезисторами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения температурного диапазона, он снабжен второй втулкой, выполненной из стекла, температурный коэффициент линейного расширения которого отличен от температурного коэффициента линейного расширения первой втулки, прикрепленной своей внутренней поверхностью к наружной поверхности тонкостенного трубчатого участка корпуса, при этом первая стеклянная втулка своим свободным торцом жестко соединена с торцовой поверхностью второй стеклянной втулки.