Тензорезисторный датчик давления на основе нано- и микроэлектромеханической системы
Владельцы патента RU 2397461:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ПГУ) (RU)
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам, предназначен для использования в различных областях науки, связанных с измерением давления в условиях воздействия нестационарных температур и повышенных виброускорений. Техническим результатом изобретения является уменьшение погрешности измерения в условиях воздействия нестационарной температуры окружающей среды и повышенных виброускорений за счет уменьшения различия температур тензоразисторов и термоэлектрических неоднородностей путем уменьшения расстояния и повышения теплопроводности между ними. Тензорезисторный датчик давления содержит корпус, круглую мембрану с периферийным основанием, соединенные тонкопленочными перемычками из низкоомного материала и включенные соответственно в противоположные плечи измерительного моста окружные и радиальные тензорезисторы, выполненные в виде соединенных тонкопленочными перемычками одинакового количества, имеющих одинаковую форму тензоэлементов, расположенных по окружности на периферии мембраны. Выводные проводники соединяют тензорезисторы с гермовыводами. Тонкопленочные перемычки, которыми соединены тензоэлементы окружных и радиальных тензорезисторов, частично замкнуты дополнительными перемычками. Диаметр мембраны и расстояния между гермовыводами выполнены минимально возможными. Гермовыводы или их части, непосредственно контактирующие с выводными проводниками и проводами, выполнены из материалов, которые имеют минимально возможную разность коэффициентов термоэдс с материалами выводных проводников и проводами. Мембрана, периферийное основание, корпус, выводные проводники, гермовыводы, провода или их части, расположенные симметрично их продольным осям, выполнены из материалов с максимально возможным высоким коэффициентом теплопроводности. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Текст описания приведен в факсимильном виде.
1. Тензорезисторный датчик давления на основе нано- и микроэлектромеханической системы, содержащий корпус, круглую мембрану с периферийным основанием, по которому мембрана закреплена в корпусе, соединенные тонкопленочными перемычками из низкоомного материала и включенные соответственно в противоположные плечи измерительного моста окружные и радиальные тензорезисторы, выполненные в виде соединенных тонкопленочными перемычками одинакового количества имеющих одинаковую форму тензоэлементов, расположенных по окружности на периферии мембраны, выводные проводники, соединяющие тензорезисторы с гермовыводами, причем тонкопленочные перемычки, которыми соединены тензоэлементы окружных и радиальных тензорезисторов, частично замкнуты дополнительными перемычками, отличающийся тем, что диаметр мембраны и расстояния между гермовыводами выполнены минимально возможными, гермовыводы или их части, непосредственно контактирующие с выводными проводниками и проводами, соединяющими гермовыводы с внешней измерительной схемой, выполнены из материалов, которые имеют минимально возможную разность коэффициентов термоэдс с материалами выводных проводников и проводами, а мембрана, периферийное основание, корпус, выводные проводники, гермовыводы, провода или их части, расположенные симметрично их продольным осям, выполнены из материалов с максимально возможным высоким коэффициентом теплопроводности.
2. Тензорезисторный датчик давления на основе нано- и микроэлектромеханической системы по п.1, отличающийся тем, что в качестве изолятора для гермовыводов использован полимерный материал, пропитанный после полимеризации анаэробным герметиком.
3. Тензорезисторный датчик давления на основе нано- и микроэлектромеханической системы по п.1, отличающийся тем, что мембрана, периферийное основание, корпус или их части выполнены из алмаза или алмазоподобного вещества.
