PL159285B1

PL159285B1 - Sposób pomiaru cisnienia i przetwornik cisnienia PL PL

Info

Publication number: PL159285B1
Application number: PL1988276065A
Authority: PL
Inventors: Michael L Sturdevant; Eugene Skuratovsky
Original assignee: Babcock & Wilcox Co
Priority date: 1987-12-11
Filing date: 1988-11-29
Publication date: 1992-12-31
Also published as: SU1716979A3; JPH01196526A; DD276150A5; ES2050163T3; KR890010545A; IN169553B; BR8804324A; MX173008B; CA1309879C; EP0320299A2; AU617348B2; HUT50388A; AU2103988A; HK96594A; EP0320299B1; BG49839A3; PL276065A1; EP0320299A3; CN1033481A; HU210503B

Abstract

1. Sposób pom iaru cisnienia, w którym stosuje s i e diafragm e podtrzym ujaca co najmniej jeden rezystor grubow arstw ow y, znamienny tym , ze ustaw ia sie diaf- ragm e tak, ze przyklada sie cisnienie prodtopadle do diafragm y i prostopadle do rezystora grubow arstw o- w ego oraz mierzy sie kazda zm iane rezystancji tego rezy- stora grubow arstw ow ego pod w plyw em przylozonego prostopadle cisnienia, przy czym m ierzy sie zm iane rezy- stancji pod wplywem w yw olanych odksztalcen e x, ey i ez w kierunkach w zdluznym , poprzecznym i prostopadlym do tego rezystora. 4. Przetw ornik cisnienia zawierajacy diafragm e w ksztalcie tarczy, posiadajaca pow ierzchnie, na której jest um ieszczony co najmniej jeden rezystor grubow arstw o- wy, znamienny tym, ze rezystor grubow arstw ow y (20) ma znaczna czulosc na odksztalcenia prostopadle pod wplyw em m ierzonego cisnienia i jest ustaw iony na pro- m ieniu w poblizu srodka diafragm y (10) oraz jest wydlu- zony w kierunku wzdluznym , przy czym rezystor grubo- w arstw ow y (20) ma znane w spólczynniki rezystyw nosci dla odksztalcen w kierunku w zdluznym , poprzecznym i prostopadlym oraz d o rezystora grubow arstw ow ego (20) jest dolaczony obw ód (30) d o pom iaru zm iany rezystan- cji przez odksztalcenie rezystora w kierunkach wzdlu- znym , poprzecznym i prostopadlym . F I G . 5 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru ciśnienia i przetwornik ciśnienia, zwłaszcza przetwornik wykorzystujący rezystor grubowarstwowy.

Znane są przetworniki ciśnienia wykorzystujące płaskie diafragmy z tensometrami do pomiaru odkształceń wywoływanych przez ciśnienia, przedstawione na przykład w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr nr 3 341 794,3 465 226 i 3 505 634. Zwykle te przetworniki wykorzystują płaskie diafragmy metalowe lub krzemowe z umieszczonymi na nich tensometrami z cienką warstwą, z przyłączoną folią lub typu krzemowego. Tensometry są umieszczone na diafragmie w celu reagowania na styczne odkształcenia rozciągające w środku i promieniowe odkształcenia ściskające przy zewnętrznej krawądzi diafragmy.

W znanych przetwornikach ciśnienia cylindryczna diafragma ceramiczna podtrzymuje wiele rezystorów grubowarstwowych umieszczonych odpowiednio dla reagowania na odkształcenia promieniowe. Rezystory grubowarstowe są umieszczowe w pobliżu środka tarczy dla reagowania na odkształcenia styczne. W jednym z przetworników rezystory są umieszczone na diafragmie tak, że odkształcenie, które mają mierzyć jest równoległe do osi wzdłużnej rezystorów. Rezystory mają wymiary ograniczone do wymiarów diafragmy.

Tensometry są połączone w układzie mostka Wheatstone'a tak, że sąsiednie gałęzie mostka wyczuwają odkształcenia o przeciwnym znaku, dając dodatkowy efekt na wyjściu przetwornika. Ostatnio zastosowano w przetwornikach ciśnienia diafragmy ceramiczne z drukowaną siatką wypalonych rezystorów grubowarstowych, przedstawione na przykład w opisie patentowym Stanów Zjednocznych Ameryki nr 4311980 i w publikacji pt. „Tensometr grubowarstwowy Howarda A. Nielsena Jr, ISA 32 Międzynarodowe Sympozjum Oprzyrządowania, Sessa Naukowa 4.7, 8 maj 1986. Te przetworniki ceramiczne/grubowarstowe zostały zaprojektowane w sposób bardzo podobny do poprzednich przetworników z rezystorami umieszczonymi w układzie mostka Wheatstone'a. Przetwornik ciśnienia zawiera tutaj diafragmę posiadającą powierzchnię górną i dolną oraz co najmniej jeden rezystor grubowarstwowy umieszczony na jednej z powierzchni diafragmy.

Jest znane, że rezystroy grubowarstwowe rozwiązują problem znany jako „szum wybuchowy (patrz „Model fizyczny szumu wybuchowego w rezystorach grubowarstwowych, T. M. Chen i J. G. Cottle, Elektronika Ciała Stałego, tom 29, nr 9, strony 865-872,1986 i „Charakterystyki, źródła i minimalizacja szumu wybuchowego rezystorów grubowarstwowych, J. G. Cottle i T. M. Chen, ISHM Sprawozdania Międzynarodowego Sympozjum Mikroelektroniki, 1986, strony 835-839). To zjawisko może powodować szum w sygnale wyjściowym przetwornika ceramicznegg/grubowarstowego ciśnienia o wartości większej niż 0,15%. Szum wybuchowy okazał się możliwy do minimalizacji przy użyciu rezystorów grubowarstwowych o małej rezystywności i dużych wymiarach. Przy zastosowaniu przetworników ciśnienia pożądane jest zastosowanie dużej rezystancji dla minimalizacji poboru mocy. Rezystancja rezystora grubowarstwowego jest dana przez:

R = P —, wt gdzie R jest rezystan^^ jest rezystywnością rezystora, 1 jest długością rezystora, w jest szerokością rezystora i t jest grubością rezystora. W celu uzyskania dużej rezystancji wymagane jest zastosowanie rezystora o dużej rezystywności lub rezystora o dużej powierzchni, to znaczy rezystora długiego i wąskiego. Jeżeli są wymagane mały szum i duża rezystancja, musi być zatsosowany na grubą warstwę materiał o mniejszej rezysytywności i o większej powierzchni, to znaczy rezystor długi i wąski.

159 285

Odpowiednie kształty rezystorów, jak również ich odpowiednie usytuowanie na kołowej diafragmie, w zależności od konkretnych potrzeb, zostały ujawnione w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 830 100.

Rezystory grubowarstowe zmieniają rezystancję w funkcji średniego odkształcenia w obszarze rezystora. W celu uzyskania maksymalnej wartości wyjściowej, rezystory powinny występować blisko środka lub blisko krawędzi zewnętrznej diafragmy. Wymagane jest zastosowanie dużej diafragmy dla pomieszczenia czterech długich i wąskich rezystorów w układzie mostka Wheatstone'a i utrzymywania odkształceń wystarczająco dużych dla uzyskania korzystnej wartości wyjściowej. Jeżeli naprężenia w diafragmie wzrastają w funkcji kwadratowej promienia, duże diafragmy mają duże naprężenia, które są niepożądane. Nie ma dość miejsca na małej diafragmie, żeby umieścić cały mostek, używając długich i wąskich rezystorów wymaganych dla dobrych własności szmowych. Połowa lub ćwiartka mostka daje mniejszą wartość wyjściową niż wymagana. Wówczas gdy wymiary diafragmy stają się większe, naprężenia w diafragmie wzrastają w funkcji kwadratu promienia, co jest niepożądane z punktu widzenia wytrzymałości diafragmy.

Dotychczas wyjście rezystora grubowarstwowego było związane z odkształceniami promieniowymi i stycznymi diafragmy ceramicznej w kierunku równoległym i prostopadłym do osi miernika. Rezystory grubowarstwowe wykorzystywały współczynnik pomiarowy w kierunku prostopadłym do osi rezystora.

Zmiana rezystancji rezystora grubowarstwowego poddawanego odkształceniu była określona przez:

dR i -- dR /—. ΊΓ_ — GFiex i _ — GFtey

Ri gdzie dR

Ri jest zmianą rezystancji przez odkształcenie R równoległe do długości rezystora, dR R jest zmianą rezystancji przez odkształcenie prostopadłe do długości miernika, GF jest współczynnikiem pomiarowym rezystora prostopadłym do długości miernika, GF jest współczynnikiem pomiarowym rezystora, równoległym do długości miernika, natomiast e jest odkształceniem równoległym do długości miernika (patrz J. Phys., D; Fizyka Stosowana, tom 12, 1979, strony L51-53 „Czułość odkształceń w rezystorach warstwowych i cermetalowych: wielkości pomiarowe i fizyczne Morten i in.; IEEE Sprawozdania z technologii związków, hybryd i wytwarzania, tom CHMT-3, nr 3, wrz. 1980, strony 421-423 „Czułość odkształceń w rezystorach grubowarstwowych Canali i in.; „Czułość odkształceń rezystorów grubowarstwowych J. S. Shah, IEEE Sprawozdania z technologii związków, hybryd i wytwarzania, tom CHMT-3, nr 4,1980, strony 410-420; „Zmiany w zaworach z rezystorami grubowarstwowymi, związane z wygięciem podłoża P. J. Holmes, Mikroelektronika i Niezawodność, tom 12,1973, strona 395; i „Własności odkształceń rezystorów grubowarstwowych i ich zastosowanie do czujnika odkształceń Osamu Abe i Yoshiaki Taketa, IMC, Sprawozdania 1986, strony 282-285.

Sposób według wynalazku polega na tym, że ustawia się diafragmę tak, że przykłada się ciśnienie prostopadle do diafragmy i prostopadle do rezystora grubowarstwowego oraz mierzy się każdą zmianę rezystancji tego rezystora grubowarstwowego pod wpływem przyłożonego prostopadle ciśnienia, przy czym mierzy się zmianę rezystancji pod wpływem wywołanych odkształceń ex, e_y i ex w kierunkach wzdłużnym, poprzecznym i prostopadłym do rezystora.

159 285

Sposób polega na tym, że określa się przed pomiarem ciśnienia współczynniki rezystywności Cx, Cy i C_z dla odkształceń w kierunkach wzdłużnym, poprzecznym i prostopadłym do rezystora grubowarstwowego ze wzoru:

^dR- = ^Cxe_x+Cye^y+^Cz^ez+^ex-^ey-ez.

R

Oblicza się odkształcenia w kierunkach wzdłużnym, poprzecznym i prostopadłym według wzorów:

ex =	1 .Es	3P 8h²	/(l-v2)a2 + (3v2-3)x2/-vP	»
^ey =	‘ 1	3P	/(l-v²)a² + (v2-l)x2/-vP	i
	.Es	8h2
Cz —	' 1 . Er	P-v'(	/(1 + v')2a^2-( 1 + ν'⁾4^χ2)/ 8h² .

gdzie P jest przyłożonym ciśnieniem, v i ν' są współczynnikami Poissona diafragmy i rezystora, a jest promieniem diafragmy, Rr i Es są współczynnikami sprężystości wzdłużnej rezystora i diafragmy, h jest grubością diafragmy i x jest promieniem, na którym jest umieszczony rezystor.

W przetworniku ciśnienia według wynalazku rezystor grubowarstwowy ma znaczną czułość na odkształcenia prostopadłe pod wpływem mierzonego ciśnienia i jest ustawiony na promieniu w pobliżu środka diafragmy orazjest wydłużonyw kierunku wzdłużnym. Rezystor grubowarstwowy ma znane współczynniki rezystywności dla odkształceń w kierunku wzdłużnym, poprzecznym i prostopadłym oraz do rezystora grubowarstwowego jest dołączony obwód do pomiaru zmian rezystancji przez odkształcenie rezystora w kierunkach wzdłużnym, poprzecznym i prostopadłym.

W jednym przykładzie wykonania wynalazku rezystor grubowarstwowy ma kształt pierścieniowy i jest umieszczony w pobliżu zewnętrznego obwodu diafragmy.

W innym przykładzie wykonania wynalazku na powierzchni diafragmy, w jej środkowej części są umieszczone dwa rezystory grubowarstwowe w postaci prostych pasków równoległych do siebie, a przy obwodzie diafragmy są umieszczone dwa rezystory grubowarstwowe, po dwóch przeciwległych stronach średnicy i mające kształt pierścieni. Wszystkie rezystory mają wydłużony kształt i wszystkie są umieszczone w przybliżeniu równolegle do siebie.

W następnym przykładzie wykonania wynalazku na powierzchni diafragmy, w jej środkowej części są umieszczone po obu stronach środka dwa pierścieniowe rezystory grubowarstwowe, a przy obwodzie diafragmy są umieszczone po dwóch przeciwległych stronach średnicy dwa rezystory grubowarstwowe w kształcie litery C.

W jeszcze innym przykładzie wykonania wynalazku na powierzchni diafragmy, w jej środkowej części jest umieszczona po obu stronach środka para rezystorów grubowarstwowych, a na obwodzie diafragmy są umieszczone na dwóch przeciwległych stronach średnicy dwa pierścieniowe rezystory grubowarstwowe w kształcie litery C.

Wynalazek wykorzystuje znaczną czułość na normalne odkształcenia rezystorów grubowarstwowych w celu zwiększenia wartości wyjściowej, przy utrzymaniu dobrych charakterystyk szumowych i małych naprężeń diafragmy ceramicznej.

Zaletą wynalazku jest zapewnienie przetwornika ciśnienia, który ma prostą konstrukcję, jest odporny mechanicznie i jest ekonomiczny w produkcji.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia znany przetwornik ciśnienia z tarczą ceramiczną podtrzymującą rezystory cienkowarstwowe w widoku z góry, fig. 2 - przetwornik z fig. 1w bocznym rzucie pionowym, fig. 3 -inny znany przetwornik z rezystorami grubowarstowymi w widoku z góry, fig. 4 - przetwornik z fig. 3 w schematycznym przekroju pokazującym rozkład odkształceń stycznych i promieniowych na diafragmie, fig. 5 - przetwornik ciśnienia według jednego przykładu wykonania wynalzku w widoku z

159 285 góry, fig. 6 - przetwornik z fig. 5 w bocznym rzucie pionowym, pokazującym jedną konfigurację przyłożenia ciśnienia do jednej strony diafragmy podtrzymującej rezystor grubowarstwowy, fig. 7 -przetwornik podobny do fig. 6 w bocznym rzucie pionowym pokazaującym inną konfigurację przyłożenia ciśnienia, fig. 8 - przetwornik ciśnienia według drugiego wykonania wynalazku w widoku z góry, fig. 9 - wykres przedstawiający zmianę rezystancji w funkcji promienia dla mierników stycznych i promieniowych według wynalazku, fig. 10 - przetwornik ciśnienia według trzeciego przykładu wykonania wynalazku w widoku z góry, fig. 11 - przetwornik ciśnienia według czwartego przykładu wykonania wynalazku w widoku z góry, fig. 12 - przetwornik ciśnienia według piątego przykładu wykonania wynalazku w widoku z góry.

Figury 1 i 2 przedstawiają znany przetwornik z cylindryczną diafragmą ceramiczną 1 podtrzymującą wiele rezystorów grubowarstwowych 2 reagujących na odkształcenia promieniowe i rezystory grubowarstwowe 3 umieszczone w pobliżu środka tarczy, reagujące na odkształcenia styczne.

Na figurze 3 rezystory 4 i 5 umieszczone na diafragmie przetwornika mierzą odkształcenie równoległe do osi wzdłużnej rezystorów, jak pokazano na fig. 4.

Figury 5,6 i 7 przedstawiają przetwornik ciśnienia posiadający diafragmę 10 w kształcie tarczy z powierzchniami górną i dolną. Rezystor grubowarstwowy 20 jest umieszczony na jednej z powierzchni i jest dołączony do obwodu 30 do pomiaru zmian rezystancji rezystora grubowarstwowego. Zmiana rezystancji dR

R jest określana dla danej diafragmy i rezystora grubowarstwowego po pomiarze współczynników Cx, Cy i Cz dla danego rezystora. Jest to dokonywane w wyniku przeprowadzenia trzech testów odkształcenia w funkcji wyjścia na rezystorze i następnie rozwiązanie równocześnie trzech równań wyjściowych. Dokonano tego na określonym rezystorze wyprodukowanym przez Duponta i uzyskano następujące współczynniki: Cx = 25,3; Cy = 23,5; C_z= 11,5.

Dla diafragmy wyznaczonej dla pomiaru 7500 PSI przy użyciu konfiguracji z fig. 7, gdzie mierzone ciśnienie nie jest przykładane do rezystora grubowarstwowego, względnie wyjście jest 4. Dla tej samej diafragmy i materiału rezystora grubowarstwowego, lecz przy użyciu konfiguracji z fig. 6, gdzie mierzone ciśnienie jest przykładane do rezystora grubowarstwowego, względnie wyjście jest 12,5.

Czułość dla kierunku prostopadłego rezystora grubowarstwowego okazała się liniowa i powtarzalna bez histerezy. Wynalazek zapewnia więc bardzo dokładny, niskoszumowy i niskonaprężeniowy (mocny) przetwornik ciśnienia. Składem materiału rezystora był Dupont „Birox“ 1441.

W ogólności materiał rezystora miał składnik dielektryczny i składnik przewodzący. Składnik dielektryczny może zawierać szkło typu borokrzemianowego, ołowiowoborokrzemianowego, glinokrzemianowego lub ołowiowokrzemianowego z możliwie małymi dodatkami tlenku, takiego jak CdO, Ca2, O3 lub AI2O3. Składnik przewodzący może być metalem szlachetnym (Ag, Au, Pd) lub tlenkiem albo ich mieszaniną, względnie przewodzącym tlenkiem metalu szlachetnego.

Poprzez zastosowanie rezystora grubowarstwowego o mniejszej rezystywności i większych wymiarach wynalazek może zmniejszyć szum wybuchowy w ceramicznych - grubowarstwowych przetwornikach ciśnienia. Badania bieżąco dostępnych ceramicznych - grubowarstwowych przetworników ciśnienia z rezystancjami mostkowymi w przybliżeniu 5000 omów wykazały poziomy szumu do 0,15% pełnego zakresu wyjściowego. Rezystory grubowarstwowe o mniejszej rezystywności, większych wymiarach i rezystancji 5000 omów, takie jak według wynalazku, zostały przebadane i wykazały poziomy szumu 0,025% pełnego zakresu wyjściowego.

W wyniku zwiększenia wartości wyjściowej rezystora grubowarstwowego, poprzez wykorzystanie jego czułości w kierunku prostopadłym, wymagane są mniejsze naprężenia diafragmy. To powoduje zwiększenie współczynnika bezpieczeństwa przetwornika przy ochronie przed nadciśnieniem. Dla przykładu rozważmy diafragmę ceramiczną przeznaczoną do pomiaru 7500 PSI przy użyciu rezystorów grubowarstwowych. W celu otrzymania wartości wyjściowej równej otrzymanej

159 285 w stanie techniki przy użyciu pełnego mostka Wheatstone'a i diafragmy o grubości 2,54 mm, wynalazek może wykorzystwać diafragmę o grubości 3,81 mm. To czyni diafragmę mocniejszą ze względu na uszkodzenia w przypadku nadciśnienia.

Jeżeli jest wymagany mniejszy pobór mocy, rezystywność grubej warstwy może być zwiększona w pewnym stopniu kosztem większego szumu, przy utrzymaniu maksymalnego naprężenia diafragmy i wartości wyjściowej na tym samym poziomie.

Figura 8 pokazuje drugie wykonanie wynalazku, w którym diafragma 12 podtrzymuje pierścienieniowy rezystor grubowarstwowy 22 w pobliżu zewnętrznej średnicy diafragmy. Ten rezystor jest także dołączony do obwodu do pomiaru zmian rezystancji. Wynikiem jest nieco mniejsza wartość wyjściowa, ponieważ odkształcenia promieniowe i styczne mają przeciwne znaki. Ta konfiguracja umożliwia jednakże zastosowanie bardzo długiego i wąskiego rezystora. Wyjście rezystora grubowarstwowego usytuowanego promieniowo lub stycznie w dowolnym punkcie płaskiej diafragmy jest pokazane na fig. 9. Całkowita wartość wyjściowa jest średnią wartości z powyższego równania w obszarze rezystora. Wynalazek wykorzystuje zdolność rezystora grubowarstwowego do wykrywania odkształcenia w dowolnym kierunku. Mierniki zewnętrzne, które byłyby ustawione właściwie dla pomiaru odkształcenia promieniowego w przetwornikach ciśnienia ze stanu techniki, są ustawione właściwie dla pomiaru odkształcenia stycznego wzdłuż osi rezystora i odkształcenia promieniowego prostopadle do osi rezystora (patrz fig. 10). Rezystory są ukształtowane właściwie dla tworzenia obszarów pierścieniowych przy krawędzi zewnętrznej diafragmy. To daje dR/R dla długiego rezystora pierścieniowego podobne do dR/R dla krótkiego rezystora ustawionego dla pomiaru odkształcenia promieniowego i dlatego wyjście mostka podobne do takiego dla przetwornika ciśnienia ze stanu techniki. Takie ustawienie umożliwia zastosowanie rezystorów dłuższych, o większej rezystancji, o mniejszej rezystywności i o mniejszym szumie niż poprzednie konfiguracje.

W iedząc, że rezystor grubowarstwowy jest czuły na odkształcenia równoległe i prostopadłe do osi rezystora można dobrać inne konfiguracje rezystorów w oparciu o dR/R wymagane na podstawie fig. 9. Może być wykonany mostek Wheatstone'a przy użyciu dowolnej konfiguracji rezystorów. W celu maksymalizacji wartości wyjściowej rezystory powinny być umieszczone w położeniach na diafragmie z maksymalną wartością średnią bezwzględną dR/R w środku i przy krawędzi zewnętrznej. Inne urządzenia długich, wąskich rezystorw, które mają dR/R o właściwej wartości i znaku, dające wartości wyjściowe podobne do stanu techniki, obejmują konfiguracje z fig. 11 i 12. Inne konfiguracje mogłyby być odkryte przez wybranie wymaganego dR/R dla tej samej gałęzi mostka Wheatstone'a i przechodząc do fig. 9, znajdując właściwy promień i kierunek rezystora, pamiętając, że rezystor uśredni dR/R w obszarze rezystora.

Figura 10 pokazuje płaską diafragmę 14 unoszącą zewnętrzny i wewnętrzny rezystor grubowarstwowy 24 i 34, które są wszystkie ustawione w zasadniczo tym samym kierunku, pomimo pierścieniowej postaci zewnętrznych warstw 24.

Figura 11 pokazuje wykonanie z wewnętrznymi warstwami pier^^ći^i^ii^^ymi 36 na diafragmie 16 i zewnętrznymi warstwami 26 w kształcie litery C.

Figura 12 pokazuje wykonanie z wewnętrznymi warstwami 38 w kształcie litery C i zewnętrznymi warstwami pierścieniowego 28 w kształcie litery C.

Pomimo, że zostało pokazane szczególne wykonanie wynalazku, opisane szczegółowo dla ilustracji zastosowania zasad wynalazku, należy rozumieć, że wynalazek może być zrealizowany inaczej bez oddalania się od takich zasad.

FIG. 9

FIG. 8

P	P	P	P	P	P
			20 Z

FIG. 6 /20

FIG. 7

JL_3 r-j _h'

FIG. 2

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenia pa tento we

1. Sposób pomiaru ciśnienia, w którym stosuje się diafragmę podtrzymującą co najmniej jeden rezystor grubowarstwowy, znamienny tym, że ustawia się diafragmę tak, że przykłada się ciśnienie prodtopadle do diafragmy i prostopadle do rezystora grubowarstwowego oraz mierzy się każdą zmianę rezystancji tego rezystora grubowarstwowego pod wpływem przyłożonego prostopadle ciśnienia, przy czym mierzy się zmianę rezystancji pod wpływem wywołanych odkształceń ex, ey i -z w kierunkach wzdłużnym, poprzecznym i prostopadłym do tego rezystora.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że określa się przed pomiarem ciśnienia współczynniki rezystywności Cx, Cy i Cz dla odkształceń w kierunku wzdłużnym, poprzecznym i prostopadłym do rezystora grubowarstwowego, ze wzoru dR _= C_xex+Cye_y+Czz_z+ex-e_y-zz.

R
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że oblicza się odkształcenia w kierunku wzdłużnym, poprzecznym i prostopadłym według wzorów:

ex = 1 Es ’ 3P ,8h2 /(lV)a2 y (3v2x3)x2/xyP 1 ^ey — 1 3P /(l-v²)a²Z (Ληχ²/..^ i Es .8h2 Cz — 1 P-v'( 2Ł_ /(1 + i/)2a^Zy( 1 X ι/)4χ2)/ Er 8n

gdzie P jest przyłożonym ciśnieniem, v i ν' są współczynnikami Poissona diafragmy i rezystora, a jest prΌmiznizm diafragmy, Er i Es są współczynnikami sprężystości wzdłużnej rezystora i diafragmy, h jest grubością diafragmy i x jest promizniem, na któiym jest umieszczony rezystor.
4. Prze^ornik ciśnienia zaiwerający diafragmę w kształcie tarczy, posiadającą powierzchnię, na kótrej jest umieszczony co najmniej jeden rezystor grubowarstwowy, znamienny tym, że rezystor grubowarstwowy v(20) ma znaczną czułość na odkształcenia prostopadłe pod wpływem mierzonego ciśnienia i jest ustawiony na promieniu w pobliżu środka diafragmy (10) oraz jest wydłużony w kierunku wzdłużnym, przy czym rezystor grubowarstwowy (20) ma znane współczynniki rezystywności dla odkształceń w kierunku wzdłużnym, poprzecznym i prostopadłym oraz do rezystora grubowarstwowego (20) jest dołączony obwód (30) do pomiaru zmiany rezystancji przez odkształcenie rezystora w kierunkach wzdłużnym, poprzecznym i prostopadłym.
5. Przerwornik według zastrz. 1, znamienny tym, że rezystor grubowarstwowy (22) ma kształt pierścieniowy i jest umieszczony w pobliżu zewnętrznego obwodu diafragmy (12).
6. Prze^^^rnik według zastrz. 1, znamienny tym, że na powierzchni diafragmy (14), w jej środkowej części, są umieszczone dwa rezystory grubowarstwowe (34) w postaci prostych pasków równoległych do siebie, a przy obwodzie diafragmy (14) są umieszczone dwa rezystory grubowarstwowe (24), po dwóch przeciwległych stronach średnicy i o postaci pierścieniowej, przy czym wszystkie rezystory (24, 34) mają wydłużony kształt i wszystkie są umieszczone w przybliżeniu równolegle do siebie.
7. Prze^^,^i^^nik według zastrz. 1, znamienny tym, że na powierzchni diafragmy (16), w jej środkowej części, są umieszczone po obu stronach środka dwa pizrścizniowe rezystory grubowarstwowe (36), a przy obwodzie diafragmy (16) są umieszczone po dwóch przeciwległych stronach średnicy dwa rezystory grubowarstowe (26) w kształcie litery C.

159 285
8. Przetwornik według zastrz. 1, znamienny tym, że na powierzchni diafragmy (18), w jej środkowej części, jest umieszczona po obu stronach środka para rezystorów grubowarstwowych (38) w kształcie litery C, a na obwodzie diafragmy (18) są umieszczone na dwóch przeciwległych stronach średnicy dwa pierścieniowe rezystory grubowarstwowe (28) w kształcie litery C.