Способ регулирования чувствительности тензодатчиков

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 5392!5

Союз СоветскнхСоциалистическиХ

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23,10.75 (21) 2183586/28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.76. Бюллетень ¹ 46

Дата опубликования описания 24.12.76 (51) М. Кл 6 01В 7/18

Государственный комитат

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 531.781.2 (088.8) (72) Авторы изобретения Г. М. Б. Абдуллаев, Г. Д. Гусейнов, В. Д. Рустамов, М. 3. Исмаилов, К. М. Баннаев и С. М. Бидзинова

Ордена Трудового Красного Знамени институт физики

АН Азербайджанской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ТЕНЗОДАТЧИКОВ

Изобретение относится к полупроводниковой тензометрии и может быть применено в области машино-, судо- и авиастроения, в частности при испытаниях конструкций и узлов современных летательных аппаратов. 5

Известен способ регулирования чувствительности полупроводниковых датчиков легированием материала датчика химическими примесями. Однако этот способ приводит к снижению чувствительности датчиков (1). 10

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ регулирования чувствительности тензодатчиков путем изменения режима работы активных элементов. Способ заключается в том, что в соответствии с требуемой величиной изменения выходного сигнала датчика изменяют напряжение питания его активных элементов (2).

Однако этот способ не позволяет получить существенного увеличения чувствительности, так как прн увеличении напряжения питания ухудшается точность измерений.

Целью изобретения является повышение чувствительности полупроводниковых тензодатчиков на основе Р— TIIIISe2 прп осуществлении процесса регулирования чувствительности.

Для этого по предлагаемому способу активный элемент тензодатчнка нагревают до температуры, превышающей температуру поверх- 30 ности контролируемого объекта, но не выходящей за границу рабочего диапазона температур тензодатчнка. Эта цель может быть достигнута путем нагревания элемента импульсом тока, пропускаемого через элемент в момент измерения, а также путем нагревания элемента воздействием электромагнитного излучения оптического диапазона.

Экспериментально было обнаружено, что тензодатчики на основе кристаллов Р— TIInSe. и отличие от других известных полупроводниковых тензодатчиков обладают тем свойством, что с повышением пх температуры коэффициент тензочувствительностн существенно увеличивается. Это явлеш|е и положено в основу предлагаемого изобретения.

В одном из возможных вариантов осуществления способа нагрев активного элемента тензодатчика производится в момент проведения измерений Ilpll комнатной нлп средних тсмпсратурах рабочего диапазона посредством импульсного рабочего тока соответствующей величины и длительности. Кратковременный внутрешшй нагрев при проведении измерений значительно повышает тензочувствительность используемых датчиков, не искажая местную температуру поверхности испытываемого объекта. Постоянство рабочей температуры датчика прн отсутствии деформации контролируется по электросопротивленпю н кор5 1!12! 5

Составитель H. Тимошенко

Корректор Н. Лук

Текред %L. Семенов

Редактор Л. Василькова

Заказ 2809)17 Изд. ¹ 1864 Тираж 864 Подписное

ЦНИИГ!И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типо-рвсрия, ир. Сапунова, 2 ректируется изменением величины тока питания. Таким образом, в широко 1 шпервале температур (20" — 100"C) удается обеспечить постоянную высокую (свыше 400"С) рабочую 1 емп)ературу д2 1 чик2, а тел! самы. 11 c..-2оиль ый высокий коэффициент тензочувствительности.

По другому варианту реализации способа регулирования чувствитель1|остп па активный элемент воздействуют электро: !агнитць!)! излучением определенной frITeiicilmlocTIf. Активный элемент через прозрачное защитное покрытие облучается либо белым светом, либо монохроматическим лучом, максимально эффективным при длине волны порядка 1 мкм.

Действие повышения интенсивности облучения аналогично увеличению температуры датчика при нагреве его током.

Технико-экономическая эффективность изобретения обусловлена тем, что оцо позволяет обеспечить коэффициент тензочувствительности порядка К = 50000 при температуре около 600 С. Предлагаемый способ обеспечивает достижение та "îãî же коэффициента тензочувствптельностп 11 при комнатных и средних температурах, что до спх пор е было,ff2C! !f1 1!У П) ll ЬСС I!11! Jff,)21 lflfill: !П П СПОСОО м!! т пр21,лсlllffl f: вспвитсг!ьнос) ью.

Ф <) 1) т! I r! ff ll $ о б) 1f с f 1 II ll II

1. Способ регу.f. f )îârfffèÿ чувсти!тельности

1 PIf30jj2T JJI K0fJ) 22 hл1оч2ющ!1Йся H том, что 112 меняют режим работы активных элементов тс!!зодатчиков, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности полу10 проводниковых Tcíçîä2ò÷èêoIJ на основе

Р -Tl lrfSe>, активный элемент нагревают до тем пер атуры, превышающей температуру Iloиерхностп. контролируемого объекта, но не выходящей за гран!!цу рабочего диапазона

15 температур тензодагчика.

2. Способ Ilo п. 1, отличающийся тем, что элемент нагревают импульсом тока, пропускаемого через элемент в момент измерения.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что элемент нагревают воздействием электромапштпого излучен!1я оптического диапазона.

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе:

1. Авторское свидетельство Л 406166, М. Кз!.- зG 01H 7/18, 1972 г.

2. Авторское св.:!детельство ¹ 288380, М. Ез! - . Ci 01Б 7/18, 1969 г. (прототип).