Полупроводниковый тензодатчик Советский патент 1985 года по МПК G01B7/16 

1 - Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании полупроводн ковых тензодатчиков повышенной чувствительности . Известен полупроводниковый тензодатчкк, содержащий упругий элемент из полупроводникового материала, изоляционный слой из нитрида кремния и полупроводниковый тензочу ствительньй элемент, размещенный на изоляционном слое Cl3. Однако этот тензодатчик-характеризуется невысокой чувствительностью вследствие того, что работае только один тензочувствительный элемент. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является полупроводни ковьй тензодатчик, содержащий центральный цилиндрический тензочувствительный элемент из полупроводнико вого материала одного типа проводимости и охватывающий его коаксиальный тензочувствительный элемент про тивоположного типа проводимости, вы полненные из кремния, образующие на границе двух материалов р - п-переход, образованный при механическом соединении двух материалов t21. Однако и этот тензодатчик имеет невысокую чувствительность, что связано с дефектами структуры р - п-перехода и несогласованностью работы кристаллических решеток элементовЦелью изобретения является повышение чувствительности тензодатчика Цель достигается тем, что в полупроводниковом тензодатчике, содержащем центральный цилиндрический тензочувствительный элемент из полу проводникового материала одного тип проводимости и охватывающий его коа сиальный тензочувствительньй элемен противоположного типа проводимости, образующие на границе двух материалов р - п-переход, центральный тензочувствительный элемент выполнен и 91 тугоплавкого, а коаксиальный - из легкоплавкого материала, ар- п-переход вьтолнен в виде сплавкой гетероструктуры. На чертеже представлен полупроводниковый тензодатчик, поперечное сечение . Полупроводниковый тензодатчик содержит центральный цилиндрический тензочувствительный элемент 1 из тугоплавкого полупроводникового материала одного типа проводимости, например арсенида галлия п-типа, и охватывающий его коаксиальный тензочувствительный элемент 2 из легкоплавкого материала противоположного типа проводимости, например теллур р-типа, образующие на границе двух материалов р - п-переход 3, вьшолненный в виде сплавной гетероструктуры. Для образования указанной малодефектной структуры требуется расплавление полупроводникового ма-гериала коаксиального тензочувствительного элемента и ускоренное его охлаждение, что достигается пропусканием импульса тока соответствукнцей амплитуды.и длительности через центральный тензочувствительный элемент. Полупроводниковый тензодатчик работает следующим образом. При воздействии деформации на оба тензочувствительных элемента кристаллические решетки каждого из этих элементов деформируются согласованно, что увеличивает полезный сигнал.. Возрастает сигнал и вследствие того, что дефекты сосредотачиваются в узкой зоне р - п-перехода и вызьшают соответствующее приращение полезного сигнала. Результирующее повышение чувствительности при применении указанных материалов достигает -4 раз и более. Использование предлагаемого полупроводникового тензодатчика позволяет применять малобазные тензодатчики там, где ранее они не могли быть применимы из-за ограниченной чувствительности к деформациям.

ПОЛУПРОВОДНЖОВЫЙ ТЕНЗОДАТЧИК, содержащий центральный цилиндрический тензочувствительный элемент из полупроводникового материала одного типа проводимости и охватывакидкй его коаксиальный тензочувствительный элемент противоположного типа проводимости, образующие на границе двух материалов р- п-переход, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, центральный тензочувствитель- ный элемент выполнен из тугоплавкого, а коаксиальн1й - из легкоплавкого материала, а р-п-переход выполнен в виде сплавной гетерогтруктуры.