CS199341B1 - Křemíkový tenzometr typu p - Google Patents

Description

Předmětem vynálezu Je křemíkový tenzometr typu p, který lze využít jako čidlo v různých snímačích mechanických veličin.

Dosud známé křemíkové tenzometry typu p jsou křemíkové tyčinky, jejichž rovina je orientována v libovolném řezu mezl rovinami flio) a (112) monokrystalu křemíku a podélná osa ve směru oey £ 111J ·

Přit této orientaci mají tenzometry největěí deformační citlivost, tj. vykazují největší relativní změnu odporu v závislosti na relativní deformaci tenzometru ve směru podélné osy. Současně váak hodnota Polssonovy konstanty takového tenzometru je přibližně poloviční než Poiesonova konstanta železa a závislost relativní změny odporu na relativní deformaci není zcela lineární. Iři použití těchto tenzometrů v přesných snímačích sil a tinků nelze zpravidla dosáhnout bez korekčních obvodů lepši linearity než & 0,2 až 0,J %·

Po jejioh přitmeleni na měrné členy ze železa, resp. oceli, dochází v důsledku rozdílných Poissonovýoh konstant materiálu tenzometru a měrného členu k příčnému napětí v ten— zometrn, které se měni při mechanickém zatěžováni měrného členu a při změnách teploty.

Toto příčné napětí pak ovlivňuje měrové vlastnosti snímače, především linearitu a repro— dukovátelnost jeho výstupního signálu.

199 341

199 341

Podstata křemíkových tenzometrů typu p podle vynáleau záleží v tom, že rovina tyčinky tenaometru je totožná e rovinou (lllj monokrystalu křemíku a podélná osa tenzometrů js orientována ve směru osy £ 110J ·

Deformační citlivost takto orientovaných tenzometrů se sníží oproti tenzouetrům iroentovaným ve směru osy £ Vij přibližné o jednu třetinu, avšak Poiseonova konstanta vykazuje hodnotu přibližně stejnou jako u železa a závislost relativní změny odporu na relativní deformaoi js přibližně desetkrát lineárnější· Tonzometry podle vynálezu jeou tedy vhodné pro zvláětě přesné snímače meohaniokýoh veličin, u kterých lze bez korekčních obvodů dosáhnout linearity a reprodukovatelnosti řádově 0,02 až O,OJ %·

Dalěí velkou výhodou křemíkových tenzometrů typu p podle tohoto vynálezu je podstatné zjednodušeni technologie výroby· Osa £ 110^7 v rovině ^lll) je současně tzv· osou přirozené lámavostl křemíku, takže děleni~dostÍčky křemíku ua jednotlivé tyčinky jo snadné a zmetkovitost minimální·

Rovina ^3.11^ , ve které jeou orientovány tyčinky křemíkových teunometrů typu p podle vynálezu, má dále tu význačnou vlastnost, že absolutní hodnota deformační citlivosti tenzometrů, Poissouova konstanta a linearita jsou nezávislé na směru orientace osy tenzometru, takže případné odchylky směru ony tenzometrů způsobené výrobou nemají vliv ua johe měrné vlastnosti·

Přiklad provedeni křemíkového tenzometrů typu p podle vynálezu je ua přiloženém výkresu, kde ua obr· 1 jo naznačen způsob děleni destičky křemíku ua 'jednotlivé tyčinky a na obr· 2 jo zobrazen konečný tvar tenzometrů·

Rovina destičky křemíku 1 podle obr· 1 a obr· 2 je rovnoběžná e rovinou 111^ monokrystalu křemíku· Ra destičce 1 jeou vytvořeny vodivé ploěky 2 napařením hliníku ve vakuu· Dělením destičky ve směrech 2 & i vzniknou tyčinky tenzometrů £, jejiohž oea 2 je rovnoběžná ee směrem g·

Tyčinky tenzometrů £ jeou podle obr· 2 opatřeny vývody ze zlatého drátku £, které jsou přivařeny k vodivým ploškám 5·

Děleni destiček křemíku X, které jeou silné 20 až JO · 10*^ m, ae provádí zpravidla lámáním po předoházejiolm rytím diamantovým rydlem a nebo leptáním· Při děleni destičky χ lámáním, je nejvhoduějěi, když směr 2 je totožný se směrem přirozené láuavoetl v rovině

111^ , tj. ee směrem oey Γ110 7 ·

Claims (1)

1. Křemíkový tenzometr typu P, vyznačený tím, že rovina tyčinky tenzometru (4), která je totožná 8 rovinou destičky křemíku (1), je rovnoběžná β rovinou lil,) monokrystalu křemíku a podélná osa (7) tyčinky tenzometru (4) je orientována ve směru osy £V&J monokrystalu křemíku·