Способ измерения динамических деформаций Советский патент 1982 года по МПК G01B7/16 

(5) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения деформаций, и быть использовано при измерениях динамических деформаций полупроводниковыми тензорезисторами. Известен способ измерения деформаций, заключающийся в том, что тензометрический полупроводниковый датчик с выводами, расположенными симметрично относительно середины датчика на минимально возможном по технологическим ограничениям расстоянии друг от друга, располагают на объекте так, чтобы вектор скорости распространения волны деформации был ,коллинеарен прямой, соединяющей точки крепления выводов 1. Однако частотный диапазон измеряемых этим способом деформаций прин ципиально ограничен расстоянием между выводами, которое не может быть сделано меньше определенной величины аследствие технологических трудностей и быстрого уменьшения амплитуды сигнала при сближении между собой точек крепления выводов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому, является способ измерения динамических деформаций, заключающийся в том, что тензометримеский датчик, имеюа1ий монотонное линейное возрастание удельного сопротивления в направлении его продольной оси, достигнутое, например, путем профилирования его ширины или толщины, располагают так, чтобы вектор скорости распространения волны деформации и градиент удельного соД1ротивления были направлены противоположно друг другу 2. Однако известный способ не обеспечивает достаточно широкого частотного диапазона при измерении динамических деформаций, так как возможности по измерению удельного сопротивления в пределах базы датчика

также ограничены вследствие малых размеров датчика.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона измеряемых деформаций .

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения динамических деформаций, заключающемуся в том, что тензометрический датчик. имеющий монотонное возрастание удель- 10 ба

ного сопротивления в направлении его продольной оси, располагают так, чтобы вектор скорости распространения волны деформации и градиент удельного сопротивления были напревлены противоположно друг другу, используют датчик, имеющий также и монотонное возрастание тензочувствительности, совпадающее по направлению с возрастанием удельного сопротивления.

На чертеже представлены кривые, иллюстрирующие изменение удельного сопротивления К и тензочувствительности р вдоль продольной оси датчика

Способ осуществляют следующим образом.

Изготавливают тензометрический датчик из полупроводникового материала с монотонным возрастанием удельного сопротивления и тензочувствительности в направлении его продольной оси, например, путем создания неоднородного распределения концентрации легирующей примеси. Изготовленный датчик располагают на объекте, на котором производится измерение динамических деформаций так, чтобы вектор скорости распространения волны деформации и градиенты удельного сопротивления и тензочувствительности были направлены противополо ; но друг другу. При прохождении волны деформации в направлении оси X максимальный вклад в результирующий сигнал датчика вносят те его участки, на которых электрическое сопротивление и тензочувствительность достигают максимальных значений, что эквивалентно уменьшению фиктивной длины базы тёнзометрического датчика деформаций. Этот эффект возрастает с увеличением значений градиентов удельного сопротивления и тензочувствительности.

Использование предлагаемого спососредств измерения динамических деформаций, что весьма существенно при изучении импульсных процессов, получающих в технике все большее распространение.

Формула изобретения

Способ измерения динамических деформаций, заключающийся в том, что тензометрический датчик, имеющий мо нотонное возрастание удельного сопротивления в направлении его продолной оси, располагают так, чтобы вектор скорости распространения волны деформации и градиент удельного сопротивления были направлены противополо хно друг другу, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона измеряемых деформаций, используют датчик, имеющий также и монотонное возрастание тензочувствительности, совпадающее по направлению с возрастанием удельного соп0отивления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

лп. G 01 В 7/18, 1980 (прототип). позволяет повысить быстродействие