NO158316B - Ringlasergyroskop. - Google Patents

Abstract

Ved et likesidet, triangulært ringlasergyroskop. er der anordnet drivanordninger (40, 41) til & vibrere to av speilene (17, 18) synkront og motsatt langs baner som er forskutt ca. 4,27° i forhold til halveringslinjen. for de toppvinkler hvor nevnte speil (17, 18) er plassert.Graden av forskyvning utgjør ca. 0,761 X, hvor A er bølge-lengden for laserutstrålingen. Hensikten med vibrasjonen er å redusere låsevirkningen i ringlasergyroskopet.

Description

Elektromekanisk omformer for strekk-, trykk- bg åksélerasjorismålihg.

Foreliggende oppfinnelse angår en elektromekanisk omformer, for strekk-, trykk- og akselerasjonsmåling, bestående av et halvléder-legeme, f. eks. en silisiumbjelke på hvilket er

inndiffunert halvledereleménter hvis elektriske

parametre endres ved forandringer av bjelkens

mekaniske påkjenninger.

Det er f. eks. fra tysk utlegningsskrift nr.

1 168 118 kjent omformere av denne art som kle-bes til eller legeres på måieobj ektet på samme

måte som vanlige strekklapper. Omformere av

denne art har imidlertid meget små dimensjoner

og er meget vanskelig å feste på måieobj ektene

og hensikten med oppfinnelsen er derfor å til-veiebringe en hensiktsmessig mekanisk og elektrisk forbindelse mellom bjelken og holderen som

lettere kan fremstilles i praksis- samtidig som

omformeren kan anvendes som selvstendig omformer, f. eks. som trykkmåler.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at bjel-

ken er festet tii en holder ved hjelp av mekaniske oppspenningselementer* (f. eks. tråder), som overfører de mekaniske påkjenninger fra bjelken til holderen når bjelken påkjennes mekanisk, og at disse mekaniske oppspennihgselementer er elektrisk isolert fra hverandre og danner elektriske forbindelser til de på bjelken anordnede halvlederelementers kontaktfelter ved at de mekaniske oppspenningselementer er forbundet elektrisk og mekanisk til kontaktfeltene f. eks. ved lodding, sveising, legering eller tilsvarende metoder.

Ved en utførelse av oppfinriéisen består holderen av et kort rørstykke av metall i hvis hulrom er inhsméltet isolert fra hverandre, i glass eller iignende materiale fire metalltråder, slik at frie ender av trådene rager ét kort stykke ut av glasset i rørstykkets ene ende, hvor halvleder-bjelken er fastklemt mellom disse trådendene som er forbundet med de inndiffunderte halvlederelementers kontaktpunkter f. eks. ved lodding, mens de andre trådender tjener som elektriske tilslutninger til omformeren.

Fortrinnsvis er det i bjelken som har utpre-

get rektangulært tverrsnitt, inndiffundert et halvlederelement på to motstående sideflater, og at disse to halvlederelementer danner de to gre-

ner i den ene halvdel av en målebro.

Med fordel kan det i bjelken være inndiffundert minst én transistor som kan anvendes for forsterkning av virkningen av endringen av de elektriske parametre.

Ved en annen utførelse av oppfinnelsen består holderen av en ramme i hvis åpning bjelken er anordnet med klaring, og at det på to motstående sideflater av bjelken er inndiffundert et halvlederelement med et kontaktpunkt i hver ende, hvilke kontaktpunkter er forbundet med hver sin tilledning som er stivt forbundet med rammen ved hjelp av et isolasjonsmateriale.

To utførelseseksempler på oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegnin-gene. Fig. 1 viser i perspektiv en utførelse av en elektromekanisk omformer ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser i grunnriss en annen utførelse

av en elektromekanisk omformer ifølge oppfinnelsen.

Fig. 3 viser et lengdesnitt gjennom omformeren på fig. 1.

I en silisiumbjelke 1 med en lengde på 5—10 mm, en bredde på 1—2 mm og en tykkelse på 0,1—0,15 mm er det på de to bredsider inndiffundert et halvlederelement 2. Silisiumstaven 1 er fastklemt og halvlederelementene 2 er ved 6 fastloddet til metalltråder 3 som rager ut av den ene ende av et rørstykke 4 av metall i hvis hulrom er innsmeltet glass 5 som holder trådene 3 fast i innbyrdes avstand og elektrisk isolert fra hverandre. De andre ender av trådene 3 rager ut i ønsket lengde i den motsatte side av rørstykket 4 og tjener til tilslutninger til halvlederelementene 2. De to halvlederelementer 2 på hver sin side av bjelken 1 danner fortrinnsvis de to gre-

ner i den ene halvdel av en Wheatstones bro. Rørstykket har fortrinnsvis en ytre diameter på 1,8 mm og en indre diameter på 1,6 mm. Trådene har fortrinnsvis en diameter på 0,25 mm og har parvis på hver side av platen en innbyrdes avstand på 0,5 mm og rager ca. 0,9 mm ut av rør-stykket i befestigelsesenden for bjelken 1. Lodd-ingen i punktene 6 krever spesielt preparerte kontaktflater på halvlederelementene 2.

Ved hensiktsmessig plassering av omforme-

ren og en belastning av bjelkens ytre ende med en vekt er omformeren godt egnet for anvendelse som akselerometer.

Ved å omgi omformeren med en elastisk et-tergivende kappe som er forbundet med den ytre ende av bjelken 1 ved hjelp av et avstandsstykke og det hele omgis med en tynn stålkappe med et hull i enden, kan omformeren med fordel anvendes som trykkmåler og kan med sine små dimensjoner lett føres ned i maven på en pasient eller også inn i hjertet eller andre organer hvor trykk skal måles. Omformeren kan også anvendes for måling

av trykk, støt eller strekk i et hult legeme, f. eks.

en bolt med en sentral boring i hvilken en stav kan anbringes fritt og festes med den ene ende til en ende av bolten, mens den andre ende av sta-

ven rager ut av boringen i boltens andre ende og i kort avstand fra denne. Ved å feste holderen 4

til den andre ende av staven og forsyne den an-

dre ende av bolten med et avstandsstykke som berører bjelken 1, vil bjelken utsettes for mekanisk påkjenning som stammer fra strekkrefter i bolten når denne utvider seg i forhold til stan-

gen når denne utsettes for strekk.

Omformeren kan også lett anvendes for trykkmåling ved hjelp av belg eller membran og for måling av dreiemoment på aksler.

Den kan også utformes som måleur for me-

get små måleområder f. eks. mellom 25 og 200^.

Omformeren kan også anvendes som reso-nansgenerator hvis den frie ende av bjelken ] forsynes med magnetiserbart materiale og anbringes i et magnetisk vekselfelt....

Ved utførelsen ifølge fig. 2 og 3 består holde-

ren av en ramme 7, med en åpning 8 i hvilken en halvlederbjelke l"ér anordnet med klaring.'

Bjelken er på to motstående sideflater inndiffundert et halvlederelement 2 hvis elektriske parametre endres ved forandring av bjelkens mekaniske påkjenninger. Halvlederelementenes ender er ved 6 elektrisk ledende forbundet, f. eks.

ved lodding, til tilledninger 3 som er stivt festet til motstående ender av rammen 7 f. eks. fast-smeltet med glass, slik at de fire tilledninger er isolert fra hverandre, eventuelt fra rammen hvis denne er av elektrisk ledende materiale.

Claims (5)

1. Elektromekanisk omformer for strekk-, trykk- og akselerasjonsmåling, bestående av en silisiumb jelke på hvilken er inndiffundert halvlederelementer hvis elektriske parametre endres ved forandringer av bjelkens mekaniske påkjenninger, karakterisert ved at bjelken er festet til en holder ved hjelp av mekaniske oppspenningselementer (f. eks. tråder), som over-fører de mekaniske påkjenninger fra bjelken til holderen når bjelken påkjennes mekanisk, og at disse mekaniske oppspenningselementer er elektrisk isolert fra hverandre og danner elektriske forbindelser til de på bjelken anordnede halvlederelementers kontaktfelter ved at de mekaniske oppspenningselementer er forbundet elektrisk og mekanisk til kontaktfeltene, f. eks. ved lodding, sveising, legering eller tilsvarende metoder.

2. Omformer ifølge krav 1, karakterisert ved at holderen består av et kort rør-stykke av metall i hvis hulrom er innsmeltet iso-

lert fra hverandre, i glass eller lignende materiale fire metalltråder, slik at de frie ender av trådene rager et kort stykke ut av glasset i rør-stykkets ene ende, hvor halvlederbj eiken er fastklemt mellom disse trådender som er forbundet med de inndiffunderte halvlederelementers kontaktpunkter, f. eks. ved lodding, mens de andre trådender tjener som elektriske tilslutninger til omformeren.

3. Omformer ifølge krav 2, karakterisert ved at det i bjelken som har utpreget rektangulært tverrsnitt, er inndiffundert et halvlederelement på to motstående sideflater, og at disse to halvlederelementer danner de to gre-ner i den ene halvdel av en målebro.

4. Omformer ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at minst en transistor som kan anvendes for forsterkning av virkningen av endringen av de elektriske parametre er inndiffundert i bjelken.

5. Omformer ifølge krav 1, karakterisert ved at holderen består av en ramme i hvis åpning bjelken er anordnet med klaring, og at det på to motstående sideflater av bjelken er inndiffundert et halvlederelement med et kontaktpunkt i hver ende, hvilke kontaktpunkter er forbundet med hver sin tilledning som er stivt forbundet med rammen ved hjelp av et isolasjonsmateriale.