(21)4081794/24-10
(22)03.07.86
(46) 23.06.88. Бюл. № 23
(71)Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения
(72)В. И. Евдокимов, В. М. Стучебников, В. И. Суханов, В. В. Хасиков и В. Н. Черницы и
(53)531.787(088.8)
(56)Патент ЕР № 0049501, кл. G 01 L 9/04. Авторское свидетельство СССР
№ 934257, кл. G 01 L 9/04, 1982.
(54)ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ТЕНЗО- ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
(57)Изобретение относится к измерительной технике и позволяет уменьшить температурную погрешность устр-ва. В тензопреоб- разователе на монокристаллической сапфировой пластине чувствительного элемента расположены две пары кремниевых тензо- резисторов 3, 4 /э-типа проводимости, ориентированные соответственно параллельно и перпендикулярно относительно направления макс, механической деформации чувствительного элемента. Тензорезисторы 3, 4, соединенные в мостовую тензосхему, имеют одинаковые геометрические размеры в противоположных плечах. Отношение ширины к толщине тензорезисторов 3 меньше аналогичного отношения тензорезисторов 4 в 1,2- 8 раз. Контактные площадки 5 использованы для подключения питания к тензосхеме и регистрации выходного сигнала. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.
ю
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Полупроводниковый тензопреобразователь | 1985 |
|
SU1415086A2 |
| ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ТЕНЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ | 2005 |
|
RU2284074C1 |
| ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ | 2015 |
|
RU2606550C1 |
| Полупроводниковый тензопреобразователь | 1978 |
|
SU934258A1 |
| Полупроводниковый тензопреобразователь | 1987 |
|
SU1451566A1 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ | 2007 |
|
RU2343589C1 |
| Интегральный тензопреобразователь механического воздействия и способ его изготовления | 1991 |
|
SU1778571A1 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ | 2004 |
|
RU2316743C2 |
| Термокомпенсированный тензодатчик | 1978 |
|
SU694454A1 |
| ТЕНЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ | 2002 |
|
RU2243517C2 |
сл
4 00 сл
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к преобразователям механических величин в электрический сигнал, основанный на тензорезистивном эффекте.
Целью изобретения является уменьшение температурной погрешности тензопреобразо- вателя.
На фиг. 1 изображено гетероэпитак- сиальный кремниевый тензорезистор шириной b и толщиной h на сапфировой подложке, поперечное сечение; на фиг. 2 - зависимость температурного коэффициента сопротивления гетероэпитаксиального кремниевого тен- зорезистора от отношения b/h; на фиг. 3 и 4 - полупроводниковый тензопреобра- зователь.
Преобразователь содержит сапфировую подложку 1, металлическую мембрану 2, кремниевые тензорезисторы 3, ориентированные параллельно направлению максимальной деформации чувствительного элемента, кремниевые тензорезисторы 4, ориентированные перпендикулярно направлению максимальной деформации чувствительного элемента, контактные площадки 5, покрытые алюминием.
Тензорезисторы 3 и 4 соединены в мостовую тензосхему. Контактные площадки 5 служат для подключения питания к тензо- схеме и регистрации выходного сигнала. Плоскость сапфировой подложки имеет кристаллографическую ориентацию (Т012). Тензорезисторы расположены в плоскости (001) кремния и ориентированы вдоль кристаллографических направлений кремния. Они изготовлены из гетероэпитаксиального слоя кремния р-типа проводимости толщиной 2,5 мкм известным методом фотолитографии. Ширина продольных тензорезис- торов 3 составляет 30 мкм, что соответствует значению , а ширина поперечных тензорезисторов 4-40 мкм, что соответствует значению . Величина b/fi для продольных тензорезисторов примерно в 1,33 раза меньше величины b/h для поперечных тензорезисторов.
Использование предлагаемого тензопре- образователя по сравнению с известными полупроводниковыми тензопреобразователя- ми уменьшает температурную погрешность выходного сигнала тензопреобразователей и тем самым повышает точность и увеличи- вает выход годных изделий при серийном производстве, упрощает конструкцию и процесс настройки датчиков механических вели- чин, изготавливаемых на основе предлагаемых тензопреобразователей.
15
Формула изобретения
5
0 сапфировой пластины, на поверхности которой расположены две пары кремниевых тензорезисторов р-типа проводимости, включенные в противоположные плечи тензосхемы и сориентированные соответственно параллельно и перпендикулярно относительно направления максимальной механической деформации упругого чувствительного элемента, отличающийся тем, что, с целью уменьщения температурной погрешности, в нем геометрические размеры тензорезисторов, включенных в противоположные плечи тензосхемы, выбраны одинаковыми, при этом отнощение ширины b к толщине h тензорезисторов, расположенных в направлении максимальной деформации пластины, меньше отношения щирины к толщине b/h другой пары тензорезисторов в 1,2-8 раза.
0
5
фие.1
JKC.
v v
Y Vf / / / / V /f / / / /
