Датчик давления Советский патент 1988 года по МПК G01L9/04 

О

00

сд

со

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при конструировании полупроводниковых датчиков давления для измерения давления на моделях в аэрогазодинамических трубах, в устройствах автоматики.

Целью изобретения является повышение виброустойчивости датчика и устойчивости к циклическим изменениям температуры.

На чертеже показан датчик давления.

Датчик давления содержит полупроводниковую мембрану 11, прикрепленную к стеклянному опорному элементу 2, в центральном отверстии которого закреплена металлическая трубка 3, соединяемая с корпусом 4, в котором установлены контактные выводы 5 от электрической схемы датчика. В области крепления стеклянного опорного элемента 2 и металлической трубки 3 сделан продольный паз. Полупроводниковая, преимущественно кремниевая, мембрана 1 с од10

15

Датчик работает следующим образом.

Измеряемое давление поступает по трубке и вызывает деформацию мембраны 1. Ре- зистивная схема, находящаяся на мембране, преобразовывает эти деформации в электрический сигнал, который поступает через контакты 5 на соответствующий измерительный прибор. По величине показаний измерительного прибора судят о значении измеряемого давления.

Предлагаемый датчик позволяет умень- щить механические напряжения в области соединения стеклянного опорного элемента и металлической трубки. Наличие пазов в металлической трубке превращает оставшиеся металлические сектора в армирующие стержни, соединенные со стеклом. Это повышает прочность датчика давления, который при действии вибраций и ударов воспринимает знакопеременные изгибающие нагрузки на всей высоте закрепления металлических секной стороны имеет углубление , образующее 20 торов в стеклянном элементе. Снижение

30

тонкую рабочую часть, выполненную, например, методом анизотропного травления, а с другой - тензорезистивную схему для преобразования давления в электрический сигнал.

Введение паза 6 уменьшает механичес- 25 кие напряжения, так как соединение происходит не с трубкой 3, а с ее частями, эквивалентными стержням. За счет армирования в области соединения стеклянного опорного элемента 2 с частями металлической трубки 3 механическая прочность конструкции увеличивается.

Длина паза 6 hi выбирается исходя из достижения минимальных механических напряжений в области соединения кремниевой мембраны 1 со стеклянным опорным элементом 2. Длина оставщейся части трубки 3 hg выбирается из соображений обеспечения герметичности соединения между стеклом и металлом. С целью достижения минимальных сжимающих напряжений в узле соединения при значительном диаметре труб- 40 ки 3 возможно выполнение нескольких пазов, равномерно распределенных по периметру трубки 3.

35

механических напряжении в зоне соединения снижает вероятность образования и развития трешин в стекле при циклическом воздействии положительных и отрицательных температур.

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий корпус, в котором размещена колпачковая мембрана, выполненная из полупроводникового материала, прикрепленная к торцу цилиндрического стеклянного опорного элемента, выполненного со сквозным центральным отверстием, и металлическую подводящую трубку, соединенную с опорным элементом и скрепленную с корпусом, отличающийся тем, что, с целью повышения виброустойчивости и устойчивости к циклическим изменениям температуры, в нем металлическая трубка соединена с опорным элементом по всей длине центрального отверстия, причем на части трубки, находящейся в области соединения с опорным элементом, выполнен по крайней мере один продольный паз.

0

Датчик работает следующим образом.

Измеряемое давление поступает по трубке и вызывает деформацию мембраны 1. Ре- зистивная схема, находящаяся на мембране, преобразовывает эти деформации в электрический сигнал, который поступает через контакты 5 на соответствующий измерительный прибор. По величине показаний измерительного прибора судят о значении измеряемого давления.

Предлагаемый датчик позволяет умень- щить механические напряжения в области соединения стеклянного опорного элемента и металлической трубки. Наличие пазов в металлической трубке превращает оставшиеся металлические сектора в армирующие стержни, соединенные со стеклом. Это повышает прочность датчика давления, который при действии вибраций и ударов воспринимает знакопеременные изгибающие нагрузки на всей высоте закрепления металлических секмеханических напряжении в зоне соединения снижает вероятность образования и развития трешин в стекле при циклическом воздействии положительных и отрицательных температур.

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий корпус, в котором размещена колпачковая мембрана, выполненная из полупроводникового материала, прикрепленная к торцу цилиндрического стеклянного опорного элемента, выполненного со сквозным центральным отверстием, и металлическую подводящую трубку, соединенную с опорным элементом и скрепленную с корпусом, отличающийся тем, что, с целью повышения виброустойчивости и устойчивости к циклическим изменениям температуры, в нем металлическая трубка соединена с опорным элементом по всей длине центрального отверстия, причем на части трубки, находящейся в области соединения с опорным элементом, выполнен по крайней мере один продольный паз.

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить виброустойчивость и устойчивость к циклическим изменениям т-ры. В датчике в центральном отверстии цилиндрического стеклянного Опорного элемента 2 закреплена металлнчес- кая трубка 3. Выполнение к месте соединения трубки 3 с онорным э. 1ементом 2 но крайней мере одного продольного иаза 6 приводит к уменьшению механических напряжений в этой об:1асти. Воздействующее на датчик дав, 1ение вызывает деформацию колпачковой нолупроводниково) мембраны 1, прикрепленной к торцу элемента 2. О значении измеряемого давления судят по показаниям измерительного ирибора, на который ностунают электрические сигналы с размещенной на мембране 1 резнстивной схемы. 1 ил.