RU2043671C1 - Semiconductor resistance strain gage - Google Patents
Semiconductor resistance strain gage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2043671C1 RU2043671C1 SU4875001A RU2043671C1 RU 2043671 C1 RU2043671 C1 RU 2043671C1 SU 4875001 A SU4875001 A SU 4875001A RU 2043671 C1 RU2043671 C1 RU 2043671C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strain
- strain gage
- substrate
- semiconductor resistance
- resistance strain
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может эффективно использоваться в преобразователях механических величин. The invention relates to measuring equipment and can be effectively used in converters of mechanical quantities.
Известен полупроводниковый тензорезистор типа гедистор ГДГ, выполненный в виде прямоугольной пластины, с электрическими выводами, укрепленными на концах пластины и с резистивным покрытием в средней части, не подлежащей креплению [1]
Однако этот тензорезистор не обладает требуемой точностью измерения из-за возникновения напряжений в области контактных площадок при изменении температуры, влияния поперечных деформаций на электрическое сопротивление в указанной области, а также из-за возникновения напряжений в слое резинового покрытия при низких температурах.Known semiconductor strain gauge type GDG hedistor, made in the form of a rectangular plate, with electrical leads mounted on the ends of the plate and with a resistive coating in the middle part, not to be fixed [1]
However, this strain gauge does not have the required measurement accuracy due to the occurrence of stresses in the area of the contact pads when the temperature changes, the effect of transverse deformations on the electrical resistance in the indicated area, and also because of the occurrence of stresses in the rubber coating layer at low temperatures.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному тензорезистору является полу- проводниковый тензорезистор, содержащий подложку из полуизолирующего арсенида галлия и тензочувствительный слой из монокристаллической пленки германия [2]
Однако и этот тензорезистор не обладает высокой точностью измерений, так как обладает значительной поперечной тензочувствительностью.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed strain gauge is a semiconductor strain gauge containing a substrate of semi-insulating gallium arsenide and a strain-sensitive layer of a single crystal germanium film [2]
However, this strain gauge does not have high measurement accuracy, since it has a significant transverse strain sensitivity.
Целью изобретения является повышение точности измерений путем исключения поперечной тензочувствительности. The aim of the invention is to improve the accuracy of measurements by eliminating lateral strain sensitivity.
Указанная цель достигается тем, что в полупроводниковом тензорезисторе, выполненном в виде тензочувствительной пленки, снабженной контактными площадками с токовыводами, нанесенной на подложку в виде прямоугольной пластины из изолирующего материала, ширина а подложки и толщина b связаны соотношением 1 < a/b ≅ 2. This goal is achieved by the fact that in a semiconductor strain gauge made in the form of a strain-sensitive film, equipped with contact pads with current leads, deposited on a substrate in the form of a rectangular plate of insulating material, the width a of the substrate and thickness b are connected by the ratio 1 <a / b ≅ 2.
Полупроводниковый тензорезистор, выполненный в виде тензочувствительной пленки, нанесенной на изолирующую подложку в виде прямоугольной пластины, представляет собой, например, пленку германия, полученную методом термического испарения германия в вакууме на подложку из арсенида галлия. Пленка снабжена контактными площадками с токовыводами. A semiconductor strain gauge made in the form of a strain-sensitive film deposited on an insulating substrate in the form of a rectangular plate, is, for example, a germanium film obtained by thermal evaporation of germanium in vacuum on a gallium arsenide substrate. The film is equipped with pads with current leads.
Удельное сопротивление подложки из арсенида галлия ρ ≈ 107 Ом ˙ см. Пленка германия изготовлена толщиной 5 ˙ 10-6 м. Размеры подложки составляли величины:
длина l 7,5 ˙ 10-3 м;
ширина а 0,4 ˙ 10-3 м;
толщина b 0,3 ˙ 10-3 м.The resistivity of the substrate is gallium arsenide ρ ≈ 10 7 Ohm ˙ cm. The germanium film is made with a thickness of 5 ˙ 10 -6 m. The dimensions of the substrate were:
length l 7.5 ˙ 10 -3 m;
width a 0.4 ˙ 10 -3 m;
thickness b 0.3 ˙ 10 -3 m.
Электрическое сопротивление тензочувствительной пленки R0 1948 Ом.The electrical resistance of the strain-sensitive film R 0 1948 Ohms.
Для градуировки один из тензорезисторов партии, полученной в одном технологическом режиме, монтируется на метрологическую балку посредством связующего, которое наносится со стороны подложки. К метрологической балке прикладывается деформация ε= 1,0 ˙ 10-3, измеряется изменение величины сопротивления ΔR 65 Ом тензорезистора и рассчитывается коэффициент тензочувствительности при данной температуре kΔR/R0ε= 33,5.For calibration, one of the batch strain gauges obtained in one technological mode is mounted on the metrological beam by means of a binder, which is applied from the side of the substrate. A strain ε = 1.0 ˙ 10 -3 is applied to the metrological beam, a change in the resistance value ΔR 65 Ohm of the strain gage is measured, and the coefficient of strain sensitivity at a given temperature kΔR / R 0 ε = 33.5 is calculated.
Затем один из тензорезисторов партии монтируется на исследуемый объект, который приводится в рабочее состояние (напряженно-деформированное) и одновременно измеряется изменение сопротивления тензорезистора ΔR 32 Ом. Then one of the batch strain gauges is mounted on the object under study, which is brought into working condition (stress-strain) and the change in resistance of the strain gage ΔR 32 Ohms is simultaneously measured.
Используя полученный при градуировке k 33,5, устанавливаем, что деформация равна
ε= ΔR/R0k 4,86 ˙ 10-4.Using obtained at calibration k 33.5, we establish that the deformation is equal to
ε = ΔR / R 0 k 4.86 ˙ 10 -4 .
Claims (1)
1 < a/b ≅ 2,
где a ширина пластины, м;
b толщина пластины, м.SEMICONDUCTOR TENSOR RESISTOR, containing a rectangular plate of insulating material, a strain-sensitive semiconductor film placed on it and contact pads with current leads, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy, the plate dimensions are selected from the ratio
1 <a / b ≅ 2,
where a is the width of the plate, m;
b plate thickness, m
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4875001 RU2043671C1 (en) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Semiconductor resistance strain gage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4875001 RU2043671C1 (en) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Semiconductor resistance strain gage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2043671C1 true RU2043671C1 (en) | 1995-09-10 |
Family
ID=21540993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4875001 RU2043671C1 (en) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Semiconductor resistance strain gage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2043671C1 (en) |
-
1990
- 1990-10-15 RU SU4875001 patent/RU2043671C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Климов В.В. Полупроводниковый тензорезистор с фиксирующим покрытием. Измерительная техника, 1977, N 9, с.39. * |
| 2. Горбачук Н.Т. и др. Пьезогальваномагнитные свойства пленок германия на арсениде галлия и перспективы использования их в качестве тензорезисторов, УФЖ, 1984, т.29, N 12, с.1850 - 1854. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR840002283B1 (en) | Silicon pressure sensor | |
| US4893079A (en) | Method and apparatus for correcting eddy current signal voltage for temperature effects | |
| US5739686A (en) | Electrically insulating cantilever magnetometer with mutually isolated and integrated thermometry, background elimination and null detection | |
| US2344642A (en) | Temperature compensated strain gauge | |
| EP1029225B1 (en) | A strain gauge strip and applications thereof | |
| US3130578A (en) | Strain gauge bridge calibration | |
| US3787764A (en) | Solid dielectric capacitance gauge for measuring fluid pressure having temperature compensation and guard electrode | |
| US3471780A (en) | Moisture and temperature compensating capacitive film thickness gauge | |
| RU2043671C1 (en) | Semiconductor resistance strain gage | |
| Canali et al. | Strain sensitivity in thick-film resistors | |
| SU1717946A1 (en) | Resistance strain gauge | |
| Obieta et al. | Sputtered silicon thin films for piezoresistive pressure microsensors | |
| SU1726980A1 (en) | Semiconductor strain gauge | |
| RU2481669C2 (en) | Bonded semiconductor resistive strain gauge | |
| CN211178305U (en) | Thin film strain gauge for elastomer strain measurement | |
| US3106086A (en) | Strain gage dilatometer | |
| RU110472U1 (en) | TENSOR RESISTOR (OPTIONS) | |
| RU2244970C1 (en) | Method for manufacturing temperature-compensated resistive-strain sensor | |
| SU1026550A1 (en) | Dosimeter | |
| JPS57196124A (en) | Load cell | |
| US3460378A (en) | Strain gauge measuring techniques | |
| SU1545103A1 (en) | Heat flow meter | |
| SU985719A1 (en) | Semiconductor pressure pickup | |
| SU920361A1 (en) | Polymeric material physical parameter checking transducer | |
| RU2170993C2 (en) | Micromechanical gage and its manufacturing process |