Тензотермодатчик Советский патент 1989 года по МПК G01B7/16 

05

со.

СХ 00

114

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к полупроводниковым преобразователям для одновременного измерения температуры и деформации.

Целью изобретения является повышение точности измерений путем уменьшения систематической погрешности из- |Мерения температуры.

I На чертеже показан тензотермо- Iдатчик, общий вид.

I Тензотермодатчик представляет со- I бой нитевидный монокристалл J крем- Iния с кристаллографической ориента- цией :III дырочной проводимости, на котором сформированы омические : контакты 2-7 с токовыводами. I Крайние контакты 2 и 5 располо- жены на концах монокристалла.. Сред- ние контакты 3 и 4 равноудалены от соответствующих концов монокристал- Iла на расстояние 1ц, которое должно I быть равным не менее, десяти диамет- рам монокристалла. При выполнении этого условия в пределах базы L тен зоэлемента отсутствует градиент деформации, наблодающийся в пределах

длины IK - области кривой неоднородности деформирования монокристалла, которая зависит от взаимодействия конкретной системы деталь-клей-монокристалл в заданных условиях динамического нагружения. Длина 1 наиболее точно определяется серией пред варительных отработочных экспериментов с учетом конкретных условий будущей эксплуатации тензотермодатчика Исходя из доп пцения о линейности изменения деформации от нуля до макси- мума в пределах;длины, расстояние 1 от контактов 6 и 7 до соответствую-. щих концов монокристалла определяется из соотношения

1 - , 21ic ,

1 - 4V ке/

где К - коэффициент тензочувствительности монокристалла; „- максимальная допустимая деформация монокристалла; 1 - расстояние от края монокристалла до третьего контакта;

f)e

допустимое относительное из менение сопротивления термоэлемента датчика под воздействием максимально измеряемой допустимой деформации (нормируемое значение неис

5

0 0

5

ключенного остатка систематической погрешности измерения температуры), которым задаются исходя из конкретной чувствительности к изменение ям температуры термоэлемента датчика с учетом требований точности.

Тензотермодатчик работает следующим образом.

Его наклеивают на.исследуемую деталь, токовьгоодами контактов 3 и 4 подключают в плечо измерительного тензомоста, а токовыводами контактов 2и6, 5и7-к измерительным термомостам, по разбалансу которых измеряют деформацию и температуру детали в процессе ее нагружения.

С помов1ью предлагаемого датчика можно одновременно проводить измерения температуры и деформации деталей с высокой точностью в широких диапазонах в условиях быстроизменяющихся температур и деформаций. Утрата одного или двух контактов не приводит к полной потере работоспособности датчика, что позволяет закончить эксперимент, хотя и на менее количественном уровне, так как снижается точность измерений.

Формула изобретения

Тензотермодатчик, состоящий из нитевидного монокристалла кремния и четырех точечных омических контактов с токовыводами, два из которых размещ ены на концах монокристалла, а два других равноотстоят от соот- ветствукзщих концов монокристалла на расстоянии, равном не менее десяти диаметрам монокристалла, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем уменьшения систематической погрешности измерения .температуры, он снабжен двумя дополнительными омическими контактами с токовыводами, равноотстоящими от соответствующих концов монокристалла на расстоянии 1, определяемом из соотношения

,AR. ,21к ...„„,

5 где К коэффициент тензочувстви- тельности монокристалла; максимальная допустимая деформация монокристалла;

0

л,

-расстояние от края монокристалла до третьего контакта;

-допустимое относительное изменение сопротивления термоэлемента датчика под воздействием максимально допустимой деформации (нормируемое значение неисключенного остатка систематической погрешности измерения температуры) .

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к полупроводниковым преобразователям температуры и деформации. Цель изобретения - повышение точности измерений путем уменьшения систематической погреш- .ности измерения температуры. Для этого датчик снабжен парой дополнительных омических контактов 6 и 7, местоположение которых на монокристалле 1 кремния определяет длину. 1 базы термоэлементов 2-6 и 7-5, рассчитанную, исходя из допустимого, с учетом требуемой точности относительного изменения сопротивления термоэлементов под воздействием максимально до- пустимой деформации монокристалла. 1 ил. с «б (Л

Составитель В.Мелузова Редактор Л.Гратилло Техред М.Ходанич Корректор В.Гирняк

Заказ 1183/36

Тираж 683

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Подписное