RU2041452C1 - Thin-film pressure transducer - Google Patents
Thin-film pressure transducer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2041452C1 RU2041452C1 SU3185959A RU2041452C1 RU 2041452 C1 RU2041452 C1 RU 2041452C1 SU 3185959 A SU3185959 A SU 3185959A RU 2041452 C1 RU2041452 C1 RU 2041452C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membrane
- peripheral
- strain gages
- width
- central
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к тонкопленочным датчикам давления, предназначенным для измерения давления агрегатов ЖРД в условиях воздействия нестационарной и повышенной температуры измеряемой среды. The invention relates to measuring equipment, in particular to thin-film pressure sensors designed to measure the pressure of the rocket engine components under the influence of unsteady and elevated temperature of the measured medium.
Известен тонкопленочный датчик давления, содержащий вакуумированный корпус, в котором установлен металлический упругий элемент в виде колпачковой мембраны со слоями диэлектрика с тензорезисторами и теплоизолирующего покрытия, толщина которого выбирается в зависимости от соотношения толщин цилиндрической части и мембраны [1]
Недостатком известной конструкции является сложность формирования теплоизолирующего покрытия. Кроме того, довольно трудно подобрать теплоизоли- рующее покрытие с требуемыми теплофизическими свойствами и необходимой стойкостью к воздействию агрессивных компонентов ракетного топлива или окислителя. Недостатком известной конструкции является также значительный перегрев тензорезисторов от тока питания особенно при воздействии повышенной температуры вследствие недостаточного теплоотвода от центральных тензорезисторов из-за большого термического сопротивления тонкой металлической мембраны.Known thin-film pressure sensor containing a vacuum housing in which a metal elastic element is installed in the form of a cap membrane with layers of a dielectric with strain gauges and a heat-insulating coating, the thickness of which is selected depending on the ratio of the thicknesses of the cylindrical part and the membrane [1]
A disadvantage of the known design is the difficulty of forming a heat insulating coating. In addition, it is rather difficult to choose a heat-insulating coating with the required thermophysical properties and the necessary resistance to the effects of aggressive components of rocket fuel or an oxidizing agent. A disadvantage of the known design is also a significant overheating of the strain gages from the supply current, especially when exposed to elevated temperature due to insufficient heat removal from the central strain gages due to the large thermal resistance of the thin metal membrane.
Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому является тонкопленочный датчик давления, содержащий металлический упругий элемент в виде выполненной за одно целое с опорным основанием круглой жесткозащемленной мембраны с диэлектриком, на поверхности которого расположены симметрично одной из осей мембраны центральные резисторы и периферийные резисторы, выполненные в виде участков, симметрично расположенных относительно этой же оси, а также дополнительные центральные и периферийные термокомпенсационные резисторы, расположенные на расстоянии от тензорезисторов, определенном расстоянием от центра мембраны до наиболее и наименее удаленной от центра мембраны точки центрального тензорезистора [2]
Недостатком известного тонкопленочного датчика давления является значительный перегрев тензорезисторов от тока питания особенно при воздействии повышенной температуры вследствие недостаточного теплоотвода от центральных резисторов из-за большого термического сопротивления тонкой металлической мембраны. Другим недостатком известного технического решения является недостаточная чувствительность, обусловленная неоптимальной конфигурацией и неоптимальным местоположением тензорезисторов. Кроме того, аддитивная температурная погрешность при воздействии нестационарной температуры измеряемой среды также весьма существенна из-за расположения центральных резисторов в зоне максимального изменения температурного поля и поля температурных деформаций на мембране.The closest in technical essence and the achieved positive effect to the proposed one is a thin-film pressure sensor containing a metal elastic element in the form of a round rigidly-insulated membrane with a dielectric integral to the support base, on the surface of which are central resistors and peripheral resistors symmetrically to one of the membrane axes, made in the form of sections symmetrically located relative to the same axis, as well as additional central and peripheral Thermocompensation resistors located at a distance from the strain gages, determined by the distance from the center of the membrane to the point most central and least remote from the center of the membrane [2]
A disadvantage of the known thin-film pressure sensor is a significant overheating of the strain gages from the supply current, especially when exposed to elevated temperature due to insufficient heat removal from the central resistors due to the large thermal resistance of the thin metal membrane. Another disadvantage of the known technical solution is the lack of sensitivity due to the non-optimal configuration and non-optimal location of the strain gauges. In addition, the additive temperature error under the influence of the non-stationary temperature of the medium being measured is also very significant due to the location of the central resistors in the zone of the maximum change in the temperature field and the field of temperature deformations on the membrane.
Целью изобретения является повышение точности измерения за счет уменьшения аддитивной температурной погрешности при воздействии нестационарной температуры измеряемой среды путем расположения тензорезисторов в зоне минимального изменения температурного поля и поля температурных деформаций на мембране и сосредоточения большего сопротивления тензорезисторов в этой зоне, а также повышение чувствительности за счет расположения периферийных тензорезисторов в зоне максимальных радиальных деформаций и за счет расположения центральных тензорезисторов в зоне суммарного действия радиальных и тангенциальных деформаций. The aim of the invention is to increase the measurement accuracy by reducing the additive temperature error under the influence of unsteady temperature of the medium being measured by arranging the strain gauges in the zone of minimal changes in the temperature field and the field of temperature deformations on the membrane and concentrating more resistance of the strain gauges in this zone, as well as increasing the sensitivity due to the location of peripheral strain gages in the zone of maximum radial deformations and due to the location of the central x strain gauges in the zone of the total effect of radial and tangential deformations.
Для достижения этой цели усовершенствуется известный тонкопленочный датчик давления, содержащий металлический упругий элемент в виде выполненной за одно целое с опорным основанием круглой жесткозаземленной мембраны с диэлектриком, на поверхности которого расположены симметрично относительно одной из осей мембраны центральные тензорезисторы в виде части круговых колец и периферийные тензорезисторы, выполненные в виде участков, симметрично расположенных относительно этой же оси. To achieve this goal, the well-known thin-film pressure sensor is improved, containing a metal elastic element in the form of a round rigidly grounded membrane with a dielectric made integrally with the support base, on the surface of which central strain gages are located in the form of a part of circular rings and peripheral strain gages, made in the form of sections symmetrically located relative to the same axis.
Отличительными признаками предлагаемого тонкоплечного датчика давления является то, что в нем периферийные тензорезисторы выполнены в виде равнобедренных трапеций, расположенных вдоль радиусов мембраны, с основаниями в виде частей окружностей, центры которых совпадают с центром мембраны, и малыми основаниями, совпадающими с контуром мембраны. Distinctive features of the proposed thin-shoulder pressure sensor is that in it the peripheral strain gages are made in the form of isosceles trapezoidal, located along the radii of the membrane, with bases in the form of parts of circles whose centers coincide with the center of the membrane, and small bases that coincide with the contour of the membrane.
Отличительными признаками предлагаемого тонкопленочного датчика давления является также то, что ширина С периферийных тензорезисторов удовлетворяет соотношению
C C
Н толщина опорного основания;
R радиус мембраны;
h толщина мембраны;
Ri расстояние от центра мембраны до наибольшего основания периферийного резистора;
К коэффициент пропорциональности, зависящий от геометрических размеров, электрических и теплофизических характеристик мембраны, определяемый экспериментальным путем, причем ширина центральных тензорезисторов равна ширине периферийных тензорезисторов в месте расположения средней линии центральных тензорезисторов, расстояние от которой до центра мембраны удовлетворяет соотношению
Rсл= R 
На фиг.1 и 2 изображен предлагаемый тонкопленочный датчик давления.The distinctive features of the proposed thin-film pressure sensor is also that the width C of the peripheral strain gages satisfies the ratio
H the thickness of the support base;
R is the radius of the membrane;
h membrane thickness;
R i is the distance from the center of the membrane to the largest base of the peripheral resistor;
To the coefficient of proportionality, depending on the geometric dimensions, electrical and thermophysical characteristics of the membrane, determined experimentally, and the width of the Central strain gages is equal to the width of the peripheral strain gages at the location of the middle line of the Central strain gages, the distance from which to the center of the membrane satisfies the ratio
R cl = R
1 and 2 depict the proposed thin-film pressure sensor.
Он содержит металлический упругий элемент 1, из сплава 70НХБМЮ в виде выполненной за одно целое с опорным основанием круглой жесткозамещенной мембраны 2 с диэлектриком 3 толщиной 0,7-1 мкм, на поверхности котоpого расположены симметрично относительно одной из осей мембраны центральные тензорезисторы 4 и периферийные тензорезисторы 5 в виде участков, симметрично расположенных относительно этой же оси. Центральные тензорезисторы выполнены в виде части круговых колец, равноудаленных от края мембраны. Периферийные тензорезисторы выполнены в виде равнобедренных трапеций, расположенных вдоль радиусов мембраны, с основаниями в виде частей окружностей, центры которых совпадают с центром мембраны, и малыми основаниями, примыкающими к краю мембраны. It contains a metal
Ширина периферийных тензорезистров удовлетворяет заявляемому соотношению. Ширина центральных тензорезисторов равна ширине периферийных тензорезисторов в месте расположения средней линии центральных тензорезисторов. Расстояние от средней линии центральных тензорезисторов выбрано в соотношении с заявляемым соотношением. Контактные площадки 6 выполнены из материала с малым поверхностным сопротивлением, например золота или молибдена, и предназначены для подачи на тензорезисторы напряжения питания и съема с них выходного сигнала. Перемычки 7 выполнены также из золота или молибдена и предназначены для получения замкнутой мостовой схемы. Тензорезисторы выполнены из высокостабильного материала П65ХС. The width of the peripheral strain gages satisfies the claimed ratio. The width of the central strain gages is equal to the width of the peripheral strain gages at the location of the center line of the central strain gages. The distance from the midline of the Central strain gages selected in relation to the claimed ratio. The
Тонкопленочный датчик давления работает следующим образом. Thin-film pressure sensor operates as follows.
Измеряемое давление воздействует на мембрану со стороны, противоположной расположению тензосхемы. В мембране возникают напряжения и деформации, изображенные на фиг.3. Различают радиальные εr т.е. направленные вдоль радиуса, и тангенциальные ετ т.е. направленные перпендикулярно радиусу мембраны. Так как периферийные тензорезисторы расположены по радиусу мембраны и находятся на периферии, то их сопротивления под воздействием радиальных деформаций, направленных вдоль тензорезисторов будут уменьшаться. Растягивающие тангенциальные деформации, направленные перпендикулярно периферийным тензорезисторам, приводят к дальнейшему уменьшению сопротивления. Так как центральные тензорезисторы выполнены в виде части круговых колец, равноудаленных от края мембраны, то под воздействием растягивающих тангенциальных деформаций, направленных вдоль тензорезисторов, и сжимающих радиальных деформаций, направленных перпендикулярно центральным тензорезисторам, их сопротивление увеличивается. Изменения сопротивлений преобразуются мостовой схемой в выходной сигнал, который при помощи выводных проводников, присоединенных к контактным площадкам, подается на выход датчика. При воздействии на приемную полость датчика нестационарной температуры измеряемой среды, например, термоудара от нормальной температуры до температуры порядка -200оС наиболее характерном режиме работы датчиков в агрегатах ЖРД на мембране вследствие разной толщины мембраны и опорного основания возникают неравномерное поле температур и неравномерное поле температурных деформаций.The measured pressure acts on the membrane from the side opposite to the location of the strain diagram. Stresses and strains occur in the membrane, as shown in FIG. 3. Distinguish radial ε r i.e. directed along the radius, and tangential ε τ i.e. directed perpendicular to the radius of the membrane. Since the peripheral strain gages are located along the radius of the membrane and are located on the periphery, their resistance under the influence of radial deformations directed along the strain gages will decrease. Tensile tangential strains directed perpendicularly to the peripheral strain gages lead to a further decrease in resistance. Since the central strain gages are made in the form of a part of circular rings equidistant from the edge of the membrane, under the influence of tensile tangential strains directed along the strain gages and compressive radial strains directed perpendicular to the central strain gages, their resistance increases. Changes in resistances are converted by the bridge circuit into an output signal, which, with the help of output conductors connected to the contact pads, is fed to the sensor output. When the sensor’s receiving cavity is exposed to an unsteady temperature of the medium being measured, for example, a thermal shock from normal temperature to a temperature of the order of -200 о С .
На фиг. 4 приведены зависимости среднеинтегральных температур tci и среднеинтегральных температурных деформаций εti в зависимости от отношения расстояния от центра мембраны к ее радиусу в первый момент времени при воздействии жидкого азота с температурой -196оС. На фиг.4 Тc -200оС. Вследствие того, что тензорезисторы расположены таким образом, что воспринимают только минимальные измерения температурного поля и поля температурных деформаций, то реакция датчика давления на воздействие термоудара будет пониженной.In FIG. Figure 4 shows the dependences of the average integral temperatures t ci and the average integral temperature strains ε ti depending on the ratio of the distance from the center of the membrane to its radius at the first moment of time when exposed to liquid nitrogen with a temperature of -196 о С. In Fig. 4 T c -200 о С. Due to the fact that the strain gauges are located in such a way that they perceive only minimal measurements of the temperature field and the field of temperature deformations, the reaction of the pressure sensor to the effect of thermal shock will be reduced.
Центральные тензорезисторы выполнены в виде части круговых колец, равноудаленных от края мембраны, так как, во-первых, в этом случае, как было показано ранее, их сопротивление при воздействии измеряемого давления увеличится за счет суммарного воздействия тангенциальных и радиальных деформаций, во-вторых, только в этом случае все части центральных резисторов будут в одинаковых условиях теплоотдачи выделяемой мощности от разогрева питающим током, а в-третьих, только в этом случае все части центральных тензорезисторов будут находиться в условиях воздействия минимальных и одинаковых изменений температурного поля и поля температурных деформаций. The central strain gages are made in the form of a part of circular rings equidistant from the edge of the membrane, since, firstly, in this case, as shown earlier, their resistance to the measured pressure will increase due to the total effect of tangential and radial deformations, and secondly, only in this case, all parts of the central resistors will be in the same conditions of heat transfer of the generated power from heating by the supply current, and thirdly, only in this case, all parts of the central strain gages will be in loviyah minimal impact and identical temperature changes in the field and the field of temperature deformations.
Периферийные тензорезисторы выполнены в виде равнобедренных трапеций, расположенных вдоль радиусов мембраны с основаниями в виде частей окружностей, центры которых совпадают с центром мембраны для улучшения условий теплоотдачи. The peripheral strain gages are made in the form of isosceles trapezoidal, located along the radii of the membrane with the bases in the form of parts of circles whose centers coincide with the center of the membrane to improve heat transfer conditions.
В связи с тем, что толщина мембраны существенно меньше опорного основания (в реальных конструкциях не менее чем в 5-10 раз) тензорезисторы и их части, расположенные дальше от края мембраны, будут иметь худшие условия охлаждения, по сравнению с тензорезисторами и их частями, расположенными ближе к краю мембраны. Due to the fact that the membrane thickness is significantly less than the support base (in real constructions no less than 5-10 times), the strain gages and their parts located further from the edge of the membrane will have worse cooling conditions compared to strain gages and their parts, located closer to the edge of the membrane.
Поэтому для выравнивания температуры отдельных частей тензорезисторов необходимо изменить выделяемую мощность в зависимости от расстояния участка периферийного резистора от края мембраны. Так как выделяемая мощность при одинаковом токе через резистор пропорциональна его сопротивлению, то изменяя сопротивление периферийного тензорезистора в зависимости от расстояния от края мембраны, можно добиться такого состояния, чтобы температура отдельных участков периферийных тензорезисторов при питании их одинаковым током была примерно одинакова. Therefore, to equalize the temperature of the individual parts of the strain gages, it is necessary to change the allocated power depending on the distance of the peripheral resistor section from the membrane edge. Since the released power at the same current through the resistor is proportional to its resistance, changing the resistance of the peripheral strain gauge depending on the distance from the edge of the membrane, it is possible to achieve such a state that the temperature of individual sections of the peripheral strain gages when they are supplied with the same current is approximately the same.
Таким образом, изменяя ширину периферийных тензорезисторов, можно изменять сопротивление отдельных участков. Так как большая часть сопротивления периферийных тензорезисторов сосредоточена на краю мембраны, то условия теплоотдачи периферийных тензорезисторов улучшатся. Кроме того, сосредоточение большей части периферийных тензорезисторов на краю мембраны позволяет увеличить чувствительность к измеряемому давлению за счет того, что на краю мембраны радиальные деформации максимальны. Сосредоточение большей части периферийных тензорезисторов на краю мембраны также позволяет уменьшить аддитивную температурную погрешность датчика при воздействии термоудара, так как большая часть сопротивления периферийных тензорезисторов сосредоточена в области наименьших изменений температурного поля и поля температурных деформаций. Экспериментально обнаружено, что чем больше отношение толщины опорного основания и толщины мембраны и чем больше отношение разницы между радиусом мембраны и расстоянием от центра мембраны до наибольшего основания периферийного резистора к радиусу мембраны, тем больше отношение максимальной и минимальной ширины периферийного тензорезистора, необходимое для сохранения равномерности распределения температуры перегрева тензорезистора по его длине. Причем это соотношение зависит также от геометрических размеров, теплофизических характеристик применяемых материалов и некоторых других факторов, которые довольно трудно учесть аналитически. В связи с этим коэффициент пропорциональности необходимо определить экспериментальным путем для конкретного датчика давления. Ширина центральных тензорезисторов выбрана равной ширине периферийных тензорезисторов в месте расположения средней линии центральных тензорезисторов для обеспечения одинаковой выделяемой мощности и теплоотдачи центральных и периферийных тензорезисторов. Расстояние от средней линии центральных резисторов до центра мембраны выбрано исходя из следующих соображений. С целью обеспечения одинаковой теплоотдачи центральных и периферийных тензорезисторов необходимо, чтобы центр мощности, выделяемой в центральном тензорезисторе (аналогичный центру тяжести для плоской фигуры), находился на одинаковом расстоянии от центра, по сравнению с центром мощности, выделяемой на периферийном тензорезисторе. Известно, что центр тяжести равнобедренной трапеции отстоит от большего основания на величину, определяемую соотношением
ha= 
а размер большего основания;
b размер меньшего основания.Thus, by changing the width of the peripheral strain gages, it is possible to change the resistance of individual sections. Since most of the resistance of the peripheral strain gages is concentrated on the edge of the membrane, the heat transfer conditions of the peripheral strain gages will improve. In addition, the concentration of the majority of peripheral strain gages on the edge of the membrane can increase the sensitivity to the measured pressure due to the fact that at the edge of the membrane, radial deformations are maximum. The concentration of the majority of peripheral strain gages on the edge of the membrane also allows to reduce the additive temperature error of the sensor when exposed to thermal shock, since most of the resistance of the peripheral strain gages is concentrated in the region of the smallest changes in the temperature field and the field of temperature deformations. It was experimentally found that the larger the ratio of the thickness of the supporting base and the thickness of the membrane and the greater the ratio of the difference between the radius of the membrane and the distance from the center of the membrane to the largest base of the peripheral resistor to the radius of the membrane, the greater the ratio of the maximum and minimum width of the peripheral strain gauge necessary to maintain uniform distribution the temperature of the overheating of the strain gage along its length. Moreover, this ratio also depends on the geometric dimensions, thermophysical characteristics of the materials used and some other factors that are quite difficult to take into account analytically. In this regard, the proportionality coefficient must be determined experimentally for a specific pressure sensor. The width of the central strain gages is chosen equal to the width of the peripheral strain gages at the location of the midline of the central strain gages to ensure the same allocated power and heat transfer of the Central and peripheral strain gages. The distance from the midline of the center resistors to the center of the membrane is selected based on the following considerations. In order to ensure the same heat transfer from the central and peripheral strain gages, it is necessary that the center of power released in the central strain gage (similar to the center of gravity for a flat figure) is at the same distance from the center, compared with the center of power allocated to the peripheral strain gage. It is known that the center of gravity of an isosceles trapezoid is separated from the larger base by an amount determined by the ratio
h a =
and the size of the larger base;
b the size of the smaller base.
Учитывая, что сопротивление тензорезисторов обратно пропорционально их ширине, получим
a 
a
После подстановки получим
ha= 
После элементарных преобразований получим
ha= 
Учитывая соотношения размеров, указанные на фиг. 1 и 9, получим требуемое соотношение (2).After substitution we get
h a =
After elementary transformations, we obtain
h a =
Given the aspect ratios shown in FIG. 1 and 9, we obtain the desired ratio (2).
Для экспериментальной проверки заявляемого решения была изготовлена партия тонкопленочных датчиков давления со следующими параметрами: толщина опорного основания 1,5 мм, толщина мембраны 0,3 мм, радиус мембраны R 2,5 мм, длина участка периферийного тензорезистора R Ri 1 мм, минимальная ширина периферийных тензорезисторов Со 0,180 мм. Максимальная ширина периферийных тензорезисторов С1 0,24 мм, С2 0,28 мм, С3 0,32 мм, С4 0,36 мм, С5 0,40 мм, С6 0,44 мм. Соответствующие им коэффициенты равны 0,2666; 0,3111; 0,3555; 0,4; 0,4444; 0,4888.For experimental verification of the proposed solution, a batch of thin-film pressure sensors was made with the following parameters: thickness of the support base 1.5 mm, membrane thickness 0.3 mm, membrane radius R 2.5 mm, the length of the peripheral strain
Аддитивная температурная погрешность этих датчиков при воздействии нестационарной температуры измеряемой среды от 25 ± 10оС до -196оС на приемные полости приведена в таблице. В таблице приведена также чувствительность этих датчиков в нормальных условиях. Напряжение питания датчиков 12 В.The additive temperature error of these sensors under the influence of unsteady temperature of the measured medium from 25 ± 10 о С to -196 о С on the receiving cavities is given in the table. The table also shows the sensitivity of these sensors under normal conditions. The voltage of the sensors is 12 V.
Из таблицы видно, что для данной конструкции оптимальным является значение между К=0,4 и К=0,4444. The table shows that for this design, the optimal value is between K = 0.4 and K = 0.4444.
У тонкопленочного датчика давления Bm 212 А, разработанном в соответствии с прототипом, аддитивная температурная погрешность при тех же режимах испытаний составляет 4-6% а чувствительность при напряжении питания 6 В составляет 0,15 мВ/В х МПа. Кроме того, напряжение питания датчика Вm 212 А не превышает 6 В, а заявляемый датчик работает без ухудшения характеристик при напряжении питания 12 В. For a thin-film pressure sensor Bm 212 A, developed in accordance with the prototype, the additive temperature error under the same test conditions is 4-6% and the sensitivity with a supply voltage of 6 V is 0.15 mV / V x MPa. In addition, the voltage of the sensor Vm 212 A does not exceed 6 V, and the inventive sensor works without deterioration at a voltage of 12 V.
При напряжении питания 6 В предлагаемый датчик давления работает при температуре окружающей среды до 400оС, а известный не более чем при 300оС.When the
Таким образом, технико-экономическим преимуществом заявляемого решения является уменьшение аддитивной температурной погрешности при воздействии нестационарной температуры измеряемой среды в 2-3 раза за счет расположения тензорезисторов в зоне примерно одинакового изменения температурного поля и поля температурных деформаций на мембране и сосредоточения большей части сопротивления периферийных тензорезисторов в зоне минимального изменения температурного поли и поля температурных деформаций. Преимуществом заявляемой конструкции является также повышение чувствительности в 1,25-1,5 раза за счет расположения периферийных и центральных тензорезисторов в зоне суммарного воздействия радиальных и тангенциальных деформаций и за счет расположения большей части сопротивления периферийных тензорезисторов в зоне максимального изменения радиальных деформаций. Thus, the technical and economic advantage of the proposed solution is to reduce the additive temperature error under the influence of unsteady temperature of the measured medium by 2-3 times due to the location of the strain gauges in the zone of approximately the same changes in the temperature field and the field of temperature deformation on the membrane and the concentration of most of the resistance of the peripheral strain gauges in zone of minimal change in temperature poly and field of thermal deformations. An advantage of the claimed design is also a sensitivity increase of 1.25-1.5 times due to the location of the peripheral and central strain gages in the zone of the total effect of radial and tangential deformations and due to the location of most of the resistance of the peripheral strain gages in the zone of maximum change in radial deformations.
Преимуществом заявляемой конструкции является также возможность эксплуатации при повышенном в два раза напряжении питания или повышенной на 100оС температуры измеряемой среды за счет улучшения и выравнивания теплоотдачи от центральных и периферийных резисторов и за счет сосредоточения большей части сопротивления периферийных тензорезисторов непосредственно у заделки.The advantage of the inventive construction is also possible to operate under elevated twice the supply voltage or elevated to 100 ° C temperature of the medium by improving and equalizing the heat transfer from the central and peripheral resistors and by concentrating a greater part of the resistance strain gauges directly from the peripheral seal.
Claims (2)
где C0 минимальная ширина периферийного тензорезистора;
H толщина опорного основания;
R, h радиус и толщина мембраны;
Ri расстояние от центра мембраны до наибольшего основания периферийного резистора;
K коэффициент пропорциональности;
причем ширина центральных тензорезисторов равна ширине периферийных тензорезисторов в месте расположения средней линии центральных тензорезисторов, расстояние Rс л от которой до центра мембраны удовлетворяет соотношению:
Примечание: корректировка формулы носит характер редактирования и не затрачивает существа изобретения.2. The sensor according to claim 1, characterized in that the width from the peripheral strain gages satisfies the ratio
where C 0 is the minimum width of the peripheral strain gauge;
H is the thickness of the support base;
R, h is the radius and thickness of the membrane;
R i is the distance from the center of the membrane to the largest base of the peripheral resistor;
K is the coefficient of proportionality;
moreover, the width of the Central strain gages is equal to the width of the peripheral strain gages at the location of the midline of the Central strain gages, the distance R with l from which to the center of the membrane satisfies the ratio:
Note: the correction of the formula is in the nature of editing and does not waste the essence of the invention.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU3185959 RU2041452C1 (en) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | Thin-film pressure transducer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU3185959 RU2041452C1 (en) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | Thin-film pressure transducer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2041452C1 true RU2041452C1 (en) | 1995-08-09 |
Family
ID=20928827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU3185959 RU2041452C1 (en) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | Thin-film pressure transducer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2041452C1 (en) |
-
1987
- 1987-12-01 RU SU3185959 patent/RU2041452C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1253266, кл. G 01L 9/04, 1985. * |
| Авторское свидетельство СССР N 255215, кл. G 01L 9/04, 1969. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2312319C2 (en) | Thin-film pressure gage | |
| RU2041452C1 (en) | Thin-film pressure transducer | |
| US3106086A (en) | Strain gage dilatometer | |
| SU1615578A1 (en) | Pressure-transducer | |
| US3263199A (en) | Bending-strain transducer | |
| RU2028584C1 (en) | Method of tuning thin-film pressure transducer | |
| RU2115897C1 (en) | Integral converter of deformation and temperature | |
| SU1744530A1 (en) | Pressure transducer | |
| RU2028583C1 (en) | Pressure transducer | |
| RU2008635C1 (en) | Heat flow transducer | |
| RU2095772C1 (en) | Pressure transducer and process of its manufacture | |
| SU1627870A1 (en) | Pressure transducer | |
| SU1714395A1 (en) | Pressure transducer | |
| US3298233A (en) | Probe transducer | |
| SU1569613A1 (en) | Pressure transducer | |
| SU1553856A1 (en) | Pressure pickup | |
| RU2028587C1 (en) | Thin-film pressure transducer | |
| RU2028588C1 (en) | Thin-film pressure transducer | |
| SU613219A1 (en) | Semiconductor pressure pickup | |
| SU979889A1 (en) | Temperature pickup | |
| SU1486766A1 (en) | Method of adjusting integrated strain-measuring bridges of membrane-type sensors with radial and circumferential resistive straine gauges | |
| RU2047114C1 (en) | Differential pressure transducer | |
| SU1619079A1 (en) | Pressure transducer | |
| RU2026537C1 (en) | Pressure gauge | |
| RU2375689C1 (en) | Heat-resistant thin-film strain pressure sensor |