Способ изготовления интегрального полупроводникового тензопреобразователя Советский патент 1989 года по МПК G01L9/04 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при конструировании датчиков давления,

Целью изобретения является повышение точности интегрального тензо- преобразователя (ИТП).

На фиг. 1 показан интегральный тензометрический преобразователь давления; на фиг, 2 - электрическая схема чувствительного элемента; на фиг. 3 - полная электрическая схема ИТП; на фиг. 4 - зависимости U ду( f(q) и (q),

Преобразователь содержит тензо- резисторы , соединенные в мостовую схему, терморезистор Rj, размещенный на чувствительном элементе, подключенный к одному узлу выходной диагонали мостовой измерительной цепи. Кроме того, обозначены контактные площадки 1, соединительные проводники 2, мембрана 3 и кристалл 4,

, Преобразователь работает следующим образом.

На схему подают питание, на выходе появляется начальный выходной сигнал, определяемый начальным разбалансом мостовой схемы, далее тензорезисторы R,, R и R, Rj, обладая противоположной тензочувствительностью, формируют сигнал и , пропорциональный измеряемому давлению, а терморезистор R J обеспечивает постоянство выходного сигнала при изменении температуры окружающей среды. Кроме того, терморезистор, вьшолненный тензочувст- вительным, компенсирует погрешность от нелинейности интегрального преобразователя (фиг, 4). Добавочный резистор R позволяет установить требуемый диапазон изменения Rj,

Способ изготовления преобразователя заключается в следующем.

Подготавливают опытный образец (злемент) путем формирования на мемб 1±:;;л

сл со о Х) сд ьо

ране 3 методом интегральной технологии тензорезнсторов, измеряют величину нелинейности выходного сигнала

и... при номинальном давлении q , ВПКком

тензочувствительность схемы S

и терморезистора Sp, Определяют величину сопротивления терморезистора R. Затем подготавливают рабочий образец (элемент) преобразователя по аналогичной технологии, но терморезистор располагают в зоне, где выполняется условие

SM Ч ном Чвых К S|, q.jo, где К - масштабный коэффициент,

Измеряют выходное сопротивление и выходной сигнал при воздействии температуры в крайних точках диапазона. Определяют величину добавочного сопротивления R.

Тензопреобразователь при сохранении количества структурных звеньев обладает повышенной точностью преобразования за счет устранения нелинейности преобразователя. Это дости- гается тенэочувствительностью терморезистора R включенного в выходную цепь, и выбором его расположения на чувствительном элементе в соответствии с величиной и знаком нелинейности мостовой измерительной цепи тензо преобразователя давления.

Формула изобретения

Способ изготовления интегрального полупроводникового тензопреобра- зователя, включающий подготовку рабочего элемента путем формирования на полупроводниковой мембране методом интегральной технологии тензо- резисторов, соединенных в мостовую схему, добавочного резистора и терморезистора, последующего измерения тензочувствительности схемы 8„, а также тензочувствительности терморезистора S , выходного сигнала и

К

его обработки, отлич ающий- с я тем, что, с целью повышения точности, предварительно производят подготовку опытного элемента, дополнительно измеряют нелинейность его выходного сигнала IJ )f при номинальном давлении q , а при подготовке рабочего элемента терморезистор формируют в зоне, где выполняется условие

5мЧ мом Buv Sfi , где К - масштабный коэффициент.

Фиа

Unum

n

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для повышения точности преобразования. С этой целью производят подготовку опытного элемента. Дополнительно измеряют нелинейность его выходного сигнала при номинальном давлении, а при подготовке рабочего элемента терморезистор формируют в зоне, где выполняется представленное соотношение. 1 ил.

Я7

Jnum

Фиг. 2

USM.

Фцг.

яг-cfft;

ном

Фие.