Датчик давления
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свндетельсгьа . с
Заявлено 17.М1.1970 (¹ 1460980 18-10) М. Кл. б Oll 9 06 с присоединением заявки с
Приоритет
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Минос!рос
СССР
Опубликовано 28Х11.1972. Бюллетень М 23
Дата опубликования описания 22Х111.1972
УДК 531.787.91(088.8) Авторы изобретения
A. Г. Иванов, В. H. Минсев, Е. 3. Новицкий, Ю. H. Тюняев, Ю. В. Лисицын, Ю. Н. Бухарев и В. H. Дмитриев
Заявитель
ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ
Изобретение относится к датчикам для регистрации давления в ударных волнах, реализуемых при динамическом нагру>кении веществ.
Известен датчик давления поляризационного типа, состоящий из рабочего тела, электродов и токоподводов, выполняется из материала, способного поляризоваться при прохохкдснии по нему ударной волны (например, оргстекла, эпоксидной смолы и т. п.). Степень поляризации материала рабочего тела датчика пропорциональна давлению.
Недостатком такого датчика является то, что в рабочем диапазоне давлений он генер"рует э.д.с. одного знака, причем зависимость э.д.с. от давления в ударной волне монотонная. Поэтому для регистрации заданного уровня давления, например, характеризующсго работоспособность какой-либо конструкции, во время воздействия его на датчик требуется применение специальных электронных схем, необходимой составной частью которых являются те или иные пороговые элементы: вакуумные искровые реле, нелинейные индуктивности и т. п. с регулировкой на определенную величину тока.
Для определения заданного уровня давления в ударной волне, реализуемой прн динамическом нагруиении вещества, путем фиксации изменения знака э.д.с. возникающей в рабочсм тслс дат.-шка, чувствительный элемент предлагаемого датчика выполнен из монокриста;л соли галогена, например хлористого натрия, имеющего в рабочем диапазоне порог с переменной знака генерируемой э.д.с.
Благодаря этому для регистрации заданного уровня давления достаточно различить знак элсктрнчсскОГО тОка В цепи датчит а, а нс величину его, что легко осуществляется с
10 псмощь!О диодов.
Пр.!,1С1! !11!с предло!кснного датчика позвол lc7 существеillio упростить схемы регистриру!ощнх устройств, повысить нх быстродействие и улучшить точность регистрации задан15 ного > ровня давлений. Это необходимо для получения определенной свосврсменной реакции дат гика, сслн давление достигло заданноГО у 1)OLiiÿ нлн превысило СГО.
11а фнГ. 1 1101:аза!!а кОнструктнвная схема
20 o!IIIOIIIIao»1ui о i,a!Ãí1êa; iia фнг. 2 — ocUIIa IioГ)!ах!хlь! i1аi1рiiхкс ill!a с Оiтыт!IÎÃÎ образца дат 11:ка.
Датчик состс,:т нз чувствительного элемента 1, электродов 2 н токопроводов 3. Задан25 ный уровснь давления фиксируют следующим сбразом. Если давле!шс, воздсйствующсе на датчик, не превосходит задагп!ого, то в рабочем теле возникает э.д.с. одного знака. Если дагленне превышает заданный уровень, то в
30 рабочсм тслс гснерирустся э.д.с. протнвопо346615
П 01 02 05 04 О, (Риг 2
Составитель Г. Невская
Корректор Е. Михеева
Редактор С. Хейфиц
Техред Л. Богданова
Заказ 2486i8 Изд. № 1067 Тираж 406 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР
Москва, Я-З5, Раушская паб., л. 4/5
Типография, пр. Сапунов.), 2
3 ложного знака. В качестве материала рабочего тела датчика были взяты монокристаллы хлористого натрия (NaCI), пороговое давление (т. е. давление, при котором в заданном рабочем теле датчика происходит изменение знака э.д.с.) которого составляет P = 108++-8 кбар, а также CsJ (Р=125+ -27 кбар), KJ (Р=60 19 кбар), RbJ (P=51 7 кбар), КС1 (Р=85 5 кбар), КВг (Р=941-16 кбар), NaF (Р=261,5-1-70 кбар). В этих кристаллах направление распространения фронта ударной волны совпадало с кристаллографическим направлением (100). Во всех опытах при переходе через пороговую величину давления зафиксировано изменение знака напряжения (тока ) в регистрирующей цепи.
Результаты опытов с датчиком, в котором в качестве материала чувствительного элемента был выбран монокристалл NaCI (диаметр рабочего тела 11,3 мм, толщина 5,3 мм), иллюстрируются осциллограммами на фиг. 2, где
U — напряжение, полученное с датчика на активной нагрузке 92,2 ом при давлении ниже (Р=100 кбар) и выше (P=116 кбар) поро5 гового уровня; t — время. Из осциллограмм видно различие знаков напряжения выше и ниже порогового уровня давления.
Предмет изобретения
Датчик давления, содержащий полупроводниковый чувствительный элемент с нанесенными на его поверхности электродами и токоподводы, отличающийся тем, что, с целью
15 определения заданного уровня давления в ударной волне, чувствительный элемент выполнен из монокристалла соли галогена, например хлористого натрия, имеющего в рабочем диапазоне порог с переменой знака гене20 рируемой э.д.с. и 0, 0,2 0З 04 0,5 0b 07 08 09 f,мс
