Датчик давления Советский патент 1991 года по МПК G01L9/04 

о ь и ю

00

Ьь

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам давления.

Целью изобретения является уменьшение габаритов датчика и повышение техно- логичности.

На фиг. 1 изображен предлагаемый датчик давления, разрез; на фиг. 2 - то же, со снятой крышкой, вид сверху.

Датчик содержит корпус 1 из поликар- бонатной смолы, квадратную плиту 2 из керамики с подстроечными резисторами, квадратный полупроводниковый кристалл 3 из кремния 1А2КМКЭФ 4,5/7,5-60, закрепленный в корпусе на присоединительной трубке 4 из стекла ИХС-10 (тензорезисторы не показаны). Полупроводниковый кристалл расположен асимметрично относительно центра платы в прямоугольном вырезе 5, выполненном в плате перпендикулярно и параллельно сторонам платы. Вырез расположен в одном из углов платы и выполнен в виде квадрата. Размеры сторон выреза определены в соответствии с заявляемым соотношением. При размерах кристалла 3X3 мм и зазоре между кристаллом и платой 0,5 мм размер стороны выреза равен 3,5 мм.

Тензорезисторы на кристалле соединены с подстроечными резисторами (не показаны) платы при помощи соединительных проводников 6. Для подачи напряжения питания и съема выходного сигнала используются выводы 7. Для уменьшения влияния окружающей среды используется крышка 8 из поликарбонатной смолы. Кристалл при- соединяется к присоединительной трубке при помощи электростатики. Расположение выреза в одном из углов платы позволяет уменьшить габариты датчика за счет устранения одного из трех зазоров между кри- сталлами и платой, а также позволяет более рациональное использование площади пла- ты вследствие наличия на ней одного сравнительного широкого выступа вместо двух узких, на которых не всегда возможно раз- мещение законченных элементом настройки. Кроме того, выполнение выреза в одном из углов платы позволяет повысить технологичность вследствие уменьшения требований к точности отработки расстояний, угловых коор- динат и положений устанавливаемых сборок в связи с отсутствием необходимости очень точной предварительной ориентации собираемых сборок вследствие сопряжения кристалла и платы только по двум смежным сторонам кристалла (или выреза платы). Сопряжение кристалла и платы только по двум смежным сторонам кристалла (или выреза платы) позволяет осуществлять сборку в плоскости платы и

кристалла во всех направлениях, заключенных между перпендикулярными к смежным граням выреза платы.

На фиг.2 перпендикуляры показаны знаком |-. На фиг. 2 видно, что сборка может осуществляться по любому направлению, заключенному между перпендикулярами.

-Сборка датчика осуществляется следующим образом.

Кристалл при помощи электростатики соединяется с присоединительной трубкой. Трубка с кристаллом устанавливается манипулятором в корпус. Плата предварительно располагается в одной плоскости с кристаллом в направлении, заключенном между перпендикулярами к смежным сторонам выреза. Наиболее приемлемым направлением является направление по диагонали кристалла, т.е. под углом 45° к смежным сторонам выреза. На фиг. 2 это направление отмечено стрелкой. Манипулятор при помощи механических захватов, толщина которых выбрана равной ширине необходимого зазора между кристаллом и платой, переносит плату по направлению, указанному стрелкой, до касания захватов соответствующих сторон выреза. Толкателем манипуля- тора плата прижимается к корпусу, закрепляется на нем и освобождается от захватов. Таким образом, плата оказывается автоматически ориентированной относительно кристалла с необходимым зазором. В случае, если кристалл устанавливается на клее, то возможна ориентация кристалла по плате.

Габаритные размеры гибридных датчиков давления, изготовленных в соответствии с заявляемым решением, 10Х 10Х 16 мм.

Таким образом, технико-экономические преимущества предлагаемого датчика давления по сравнению с прототипом заключаются в уменьшении габаритов в 1,2-1,5 раза за счет рационального использования площади платы, а также за счет уменьшения количества зазоров между кристаллом и платой, кроме того, в повышении технологичности за счет возможности осуществления сборки на робото-технических комплексах с пониженными требованиями к точности отработки расстояний, угловых координат и положений устанавливаемых сборок, а также за счет повышения количества направлений, по которым может осуществляться сборка кристалла и платы. Формула изобретения Датчик давления, содержащий корпус, квадратный полупроводниковый кристалл, в котором по центру выполнена мембрана, закрепленный в корпусе на присоединительной трубке, квадратную плату с подстроенными резисторами, расположенную в одной плоскости с кристаллом, и тензоре- зисторы, закрепленные на мембране, при этом кристалл расположен в прямоугольном вырезе платы с зазором, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения технологичности, в нем вырез

расположен в одном из углов платы и выполнен с размерами сторон s, определяемыми из соотношения

s K + h. где К - размер стороны кристалла;

h - зазор между кристаллом и платой.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к тензорезистор- ным датчикам давления. Целью изобретения является уменьшение габаритов датчика и повышение технологичности. Для этого в датчике давления, содержащем корпус, квадратную плату 2 с подстроенными резисторами, квадратный полупроводниковый кристалл 3 с тензорезисторами, закрепленный в корпусе на присоединительной трубке и расположенный асимметрично относительно центра платы 2 в прямоугольном вырезе 5, выполненном в плате 2 перпендикулярно и параллельно ее сторонам, вырез 5 расположен в одном из углов платы 2 и выполнен в виде квадрата с размером сторон, определяемым по соотношению s К + h, где К - размер стороны кристалла 3, h - зазор между кристаллом 3 и платой 2 2 ил.

фиг1