RU2080573C1 - Semiconductor pressure transducer - Google Patents

Semiconductor pressure transducer Download PDF

Info

Publication number
RU2080573C1
RU2080573C1 RU92002520A RU92002520A RU2080573C1 RU 2080573 C1 RU2080573 C1 RU 2080573C1 RU 92002520 A RU92002520 A RU 92002520A RU 92002520 A RU92002520 A RU 92002520A RU 2080573 C1 RU2080573 C1 RU 2080573C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
membrane
sides
additional protrusion
strain gauges
rigid center
Prior art date
Application number
RU92002520A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92002520A (en
Inventor
Ю.А. Зеленцов
Original Assignee
Научно-исследовательский институт физических измерений
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт физических измерений filed Critical Научно-исследовательский институт физических измерений
Priority to RU92002520A priority Critical patent/RU2080573C1/en
Publication of RU92002520A publication Critical patent/RU92002520A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2080573C1 publication Critical patent/RU2080573C1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

FIELD: semiconductor transducers, applicable for pressure measurement. SUBSTANCE: in pressure transducer, using a membrane with rigid center 5 and reinforced peripheral part 6, stiffening member in the form of closed additional lug 4, and resistance strain gauges 7 ($$$), the membrane, rigid center 5, reinforced peripheral part 6 and additional lug 4 are square-shaped, each resistance strain gauge 7 is made in the form of series-connected resistive sections positioned on the membrane both in tangential and radial directions; resistive sections of the pair of resistance strain gauges with a positive sensitivity are located respectively along the sides of peripheral contour 8 of the membrane and additional lug 4 and perpendicularly to the sides of additional lug 4 and rigid center 5, and resistive sections of the pair of resistance strain gauges with a negative sensitivity are located respectively perpendicularly to the sides of peripheral contour 8 of the membrane and additional lug 4 and along the sides of additional lug 4 and rigid center 5; membrane thickness $$$ and additional lug thickness $$$ satisfy relation $$$. EFFECT: enhanced accuracy of measurement and improved adaptability to manufacture. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения давления. The invention relates to the field of measuring equipment and can be used to measure pressure.

Известен полупроводниковый преобразователь, содержащий профилированный упругий элемент с жестким центром из полупроводникового материала одного типа проводимости, в площади мембраны которого с планарной стороны сформированы тензорезисторы мостовой схемы противоположного типа проводимости (журнал "Измерения, контроль, автоматизация" труды ЦНИИТЭИ приборостроения, М. 1983, вып. 1 (45), с. 30-42). [1]
Тензорезисторы мостовой схемы располагаются попарно вдоль стороны внешнего контура мембраны вблизи ее середины и вдоль стороны внутреннего контура мембраны (у жесткого центра) вблизи ее середины. При возникновении в мембране такого упругого элемента механических напряжений от воздействия измеряемого давления первая пара тензорезисторов, расположенная у внешнего контура мембраны, испытывает напряжение сжатия, которые увеличивают их сопротивления (тензорезисторы с положительной чувствительностью

Figure 00000002
а вторая пара тензорезисторов, расположенная у внутреннего контура мембраны, испытывает напряжение растяжения, которые уменьшают их сопротивления (тензорезисторы с отрицательной чувствительностью
Figure 00000003
).A semiconductor converter is known that contains a profiled elastic element with a rigid center made of a semiconductor material of one type of conductivity, in the membrane area of which on the planar side strain gauges of a bridge circuit of the opposite type of conductivity are formed (journal "Measurements, control, automation" Proceedings of the Central Scientific Research Institute of Instrument Engineering Instrument Engineering, Moscow, 1983, vol. . 1 (45), pp. 30-42). [one]
The bridge strain gages are arranged in pairs along the side of the outer contour of the membrane near its middle and along the side of the inner contour of the membrane (near the rigid center) near its middle. In the event of the appearance of mechanical stresses in the membrane of the elastic element from the influence of the measured pressure, the first pair of strain gauges located at the outer contour of the membrane experiences compression stress, which increase their resistance (strain gauges with positive sensitivity
Figure 00000002
and the second pair of strain gages, located near the inner contour of the membrane, experiences tensile stresses that reduce their resistance (strain gages with negative sensitivity
Figure 00000003
)

Недостатком такого преобразователя является невысокая точность измерения из-за недостаточной величины выходного сигнала от воздействующего измерительного давления, обусловленная как конструкцией упругого элемента, так и применяемым топологическим вариантом интегральных тензорезисторов. The disadvantage of this converter is the low accuracy of the measurement due to the insufficient value of the output signal from the acting measuring pressure, due to both the design of the elastic element and the topological version of the integrated strain gauges used.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является интегральный тензопреобразователь, содержащий мембрану с жестким центром и утолщенной периферийной частью, элементом жесткости в виде замкнутого дополнительного выступа, распложенного на равном удалении от жесткого центра и утолщенной периферийной части, тензорезисторами, расположенными по разные стороны от дополнительного выступа (авт. св. СССР N 1553856, кл. G 01 L 9/04). [2]
Общими признаками предлагаемого изобретения и прототипа являются применение профилированного упругого элемента с жестким центром и элементом жесткости в виде замкнутого дополнительного выступа, расположенного на равно удалении от жесткого центра и утолщенной периферийной части, из полупроводникового материала одного типа проводимости и тензорезисторами мостовой схемы другого типа проводимости, расположенными по разные стороны от дополнительного выступа.Closest to the technical nature of the present invention is an integrated strain gauge containing a membrane with a rigid center and a thickened peripheral part, a stiffener in the form of a closed additional protrusion located at an equal distance from the rigid center and the thickened peripheral part, strain gauges located on opposite sides of the additional ledge (ed. St. USSR N 1553856, class G 01 L 9/04). [2]
Common features of the present invention and the prototype are the use of a profiled elastic element with a rigid center and a stiffening element in the form of a closed additional protrusion, located at the same distance from the rigid center and the thickened peripheral part, from a semiconductor material of one type of conductivity and strain gauges of a bridge circuit of another type of conductivity located on opposite sides of the extra ledge.

Недостатком известного интегрального тензопреобразователя является невысокая точность измерения из-за малой величины выходного сигнала от воздействующего измеряемого давления. Существенными недостатками являются сложность подбора тензорезисторов с идентичными параметрами по номиналу и ТКС, что увеличивает трудоемкость, а также нетехнологичность топологии тензорезисторов из-за криволинейной их конфигурации. A disadvantage of the known integrated strain gauge is the low measurement accuracy due to the small value of the output signal from the acting measured pressure. Significant disadvantages are the complexity of the selection of strain gages with identical parameters at face value and TCS, which increases the complexity and low-tech topology of the strain gages due to their curvilinear configuration.

Изобретение направлено на повышение точности измерения за счет увеличения выходного сигнала измерительной схемы и улучшение технологичности конструкции. The invention is aimed at improving the measurement accuracy by increasing the output signal of the measuring circuit and improving the manufacturability of the design.

Согласно изобретению в полупроводниковом преобразователе давления, содержащем мембрану с жестким центром и утолщенной периферийной частью, элементом жесткости в виде замкнутого дополнительного выступа, расположенного на равном удалении от жесткого центра и утолщенной периферийной части, и тензорезисторами, расположенными по разные стороны от дополнительного выступа, мембрана, жесткий центр, утолщенная периферийная часть мембраны и дополнительный выступ выполнены прямоугольной формы, каждый из тензорезисторов выполнен в виде последовательно соединенных, одинаковых резистивных участков, которые расположены на мембране как в тангенциальном, так и в радиальном направлении, при этом резистивные участки пары тензорезисторов с положительной чувствительностью расположены соответственно вдоль сторон периферийного контура мембраны и дополнительного выступа и перпендикулярно сторонам дополнительного выступа и жесткого центра, а резистивные участки пары тензорезисторов с отрицательной чувствительностью расположены соответственно перпендикулярно сторонам периферийного контура мембраны и дополнительного выступа и вдоль сторон дополнительного выступа и жесткого центра, причем толщина мембраны и толщина дополнительного выступа удовлетворяют соотношению hm hb 0,03 0,2.According to the invention, in a semiconductor pressure transducer containing a membrane with a rigid center and a thickened peripheral part, a stiffening element in the form of a closed additional protrusion located at an equal distance from the hard center and the thickened peripheral part, and strain gauges located on opposite sides of the additional protrusion, the membrane, the rigid center, the thickened peripheral part of the membrane and the additional protrusion are made rectangular, each of the strain gauges is made in the form after consistently connected, identical resistive sections that are located on the membrane both in the tangential and in the radial direction, while the resistive sections of the pair of strain gages with positive sensitivity are located respectively along the sides of the peripheral contour of the membrane and the additional protrusion and perpendicular to the sides of the additional protrusion and rigid center, and resistive sections of a pair of strain gauges with negative sensitivity are respectively perpendicular to the sides of the periphery ynogo contour of the membrane and an additional protrusion along the sides and additional protrusions and hard center, with the thickness of the membrane and the thickness of the further lip satisfy the relation h m h b 0,03 0,2.

Устройство поясняется чертежом, на котором обозначено:
1 упругий элемент из полупроводникового материала;
2 наружная часть мембраны упругого элемента толщиной hm;
3 внутренняя часть мембраны упругого элемента толщиной hm;
4 элемент жесткости в виде замкнутого дополнительного выступа толщиной hb;
5 жесткий центр;
6 утолщенная периферийная часть мембраны;
7 тензорезисторы мостовой схемы R1 R4;
8 периферийный контур мембраны;
9 наружный контур дополнительного выступа;
10 внутренний контур дополнительного выступа;
11 контур жесткого центра;
12 токоведущие коммутационные дорожки;
13, 13а контактные площадки для подключения источника питания;
14, 14а контактные площадки для снятия выходного сигнала с мостовой схемы;
X, Y оси симметрии упругого элемента;

Figure 00000004
резистивные участки тензорезисторов R1 и R3 с отрицательной чувствительностью;
Figure 00000005
резистивные участки тензорезисторов R2 и R4 с положительной чувствительностью;
amao размеры сторон мембраны и наружного контура дополнительного выступа;
dmdo размеры сторон внутреннего контура дополнительного выступа и жесткого центра;
O центр упругости элемента;
A, B, C, D, E, F, G, K особые точки мембраны упругого элемента.The device is illustrated in the drawing, which indicates:
1 elastic element of semiconductor material;
2 the outer part of the membrane of the elastic element with a thickness of h m ;
3 the inner part of the membrane of the elastic element with a thickness of h m ;
4 stiffener in the form of a closed additional protrusion of thickness h b ;
5 hard center;
6 thickened peripheral part of the membrane;
7 bridge strain gages R 1 R 4 ;
8 peripheral contour of the membrane;
9 outer contour of the additional protrusion;
10 inner contour of the additional protrusion;
11 contour of the rigid center;
12 current-carrying switching tracks;
13, 13a contact pads for connecting a power source;
14, 14a contact pads for removing the output signal from the bridge circuit;
X, Y axis of symmetry of the elastic element;
Figure 00000004
resistive areas of strain gauges R 1 and R 3 with negative sensitivity;
Figure 00000005
resistive areas of strain gauges R 2 and R 4 with positive sensitivity;
a m a o the dimensions of the sides of the membrane and the outer contour of the additional protrusion;
d m d o the dimensions of the sides of the inner contour of the additional protrusion and the rigid center;
O is the center of elasticity of the element;
A, B, C, D, E, F, G, K are singular points of the membrane of the elastic element.

Полупроводниковый преобразователь давления содержит упругий элемент 1 из полупроводникового материала одного типа проводимости, например из кремния n-типа марки КЭФ-4,5 с ориентацией (001). Направления осей симметрии X и Y упругого элемента совмещены с кристаллографическими осями [100] и [010] Мембрана упругого элемента толщиной hm состоит из наружной 2 и внутренней 3 частей, разделенных друг от друга элементом жесткости 4 в виде замкнутого дополнительного выступа толщиной hв, расположенного на равном удалении от жесткого центра и утолщенной периферийной части. В центре упругого элемента мембрана содержит жесткий центр 5. Тонкие части мембраны 2 и 3 толщиной hm, элемент жесткости 4 толщиной hв и жесткий центр 5 сформированы из кремниевой подложки толщиной H локальным, например анизотропным травлением. Утолщенная периферийная часть 6 служит для жесткого закрепления упругого элемента. С планарной стороны мембраны размещены интегральные тензорезисторы 7 противоположного типа проводимости (р-типа), соединенные в мостовую схему. Причем каждый тензоризистор выполнен составными из восьми резистивных участков, расположенных определенным образом. Так, например резистивные участки

Figure 00000006
тензорезисторов R1 и R3 с отрицательной чувствительностью
Figure 00000007
расположены соответственно перпендикулярно сторонам 8 и 10 периферийного контура мембраны и внутреннего контура дополнительного выступа и вдоль сторон 9 и 10 наружного контура дополнительного выступа и контура жесткого центра. Резистивные участки
Figure 00000008
тензорезисторов R2 и R4 с положительной чувствительностью
Figure 00000009
расположены соответственно вдоль сторон 8 и 10 периферийного контура мембраны и внутреннего контура дополнительного выступа и перпендикулярно сторонам 9 и 11 наружного контура дополнительного выступа и контура жесткого центра. Резистивные участки каждого тензорезистора соединены друг с другом токоведущими коммутационными дорожками 12. Для подключения источника питания служат контактные площадки 13 13а, а для снятия выходного сигнала с мостовой схемы контактные площадки 14 14а.The semiconductor pressure transducer contains an elastic element 1 of a semiconductor material of one type of conductivity, for example, of n-type silicon grade KEF-4,5 with an orientation of (001). The directions of the axes of symmetry X and Y of the elastic element are aligned with the crystallographic axes [100] and [010] The membrane of the elastic element of thickness h m consists of the outer 2 and inner 3 parts, separated from each other by the stiffening element 4 in the form of a closed additional protrusion of thickness h in , located at an equal distance from the rigid center and the thickened peripheral part. In the center of the elastic element, the membrane contains a hard center 5. The thin parts of the membrane 2 and 3 of thickness h m , the stiffener 4 of thickness h in and the hard center 5 are formed from a silicon substrate of thickness H by local, for example, anisotropic etching. The thickened peripheral portion 6 serves to rigidly fix the elastic element. On the planar side of the membrane are integrated strain gauges 7 of the opposite type of conductivity (p-type) connected to a bridge circuit. Moreover, each strain gage is made of eight resistive sections located in a certain way. So, for example, resistive sections
Figure 00000006
strain gauges R 1 and R 3 with negative sensitivity
Figure 00000007
located respectively perpendicular to the sides 8 and 10 of the peripheral contour of the membrane and the inner contour of the additional protrusion and along the sides 9 and 10 of the outer contour of the additional protrusion and the contour of the rigid center. Resistive areas
Figure 00000008
strain gauges R 2 and R 4 with positive sensitivity
Figure 00000009
located respectively along the sides 8 and 10 of the peripheral contour of the membrane and the inner contour of the additional protrusion and perpendicular to the sides 9 and 11 of the outer contour of the additional protrusion and the contour of the rigid center. The resistive sections of each strain gauge are connected to each other by current-carrying switching paths 12. To connect the power source, contact pads 13 13a are used, and to remove the output signal from the bridge circuit, contact pads 14 14a.

Полупроводниковый преобразователь давления работает следующим образом. A semiconductor pressure transducer operates as follows.

Под действием измеряемого распределенного или осесимметричного давления P наружная 2 и внутренняя 3 части мембраны упругого элемента 1 совместно с элементом жесткости 4 в виде замкнутого дополнительного выступа и жестким центром 5 испытывают плоский изгиб. В результате в мембране вблизи особых точек A, B, C, D, E, F, G и K возникают механические напряжения (продольные σx и поперечные σy ), характер распределения которых по площади мембраны (между периферийным контуром 9 дополнительного выступа и между внутренним контуром 10 дополнительного выступа и контуром 11 жесткого центра) имеет линейную зависимость. Эти напряжения (деформации) вызывают в резистивных участках тензорезисторов деформацию растяжения или сжатия, что приводит к изменению величины их электрического сопротивления. Так, например резистивные участки

Figure 00000010
тензорезисторов R1 и R3, расположенные перпендикулярно сторонам 8 и 10 периферийного контура мембраны и внутреннего контура дополнительного выступа (вблизи особых точек A, C, F, K) и вдоль сторон 9 и 11 наружного контура дополнительного выступа и контура жесткого центра (вблизи особых точек B, D, E, G), испытывают деформацию сжатия и уменьшают величину электрического сопротивления (тензорезисторы с отрицательной чувствительностью, т.е.
Figure 00000011
). А резистивные участки
Figure 00000012
тензорезисторов R2 и R4, расположенные вдоль сторон 8 и 10 периферийного контура мембраны и внутреннего контура дополнительного выступа (вблизи особых точек A, C, F, K) и перпендикулярно сторонам 9 и 11 наружного контура дополнительного выступа и контура жесткого центра (вблизи особых точек B, D, E, G), испытывают деформацию растяжения и увеличивают величину электрического сопротивления (тензорезисторы с положительной чувствительностью
Figure 00000013
). Уменьшение сопротивления тензорезисторов R1 и R3, составленных из резистивных участков
Figure 00000014
а можно представить выражением:
Figure 00000015

Увеличение же сопротивления тензорезисторов R2 и R4, составленных из резистивных участков
Figure 00000016
можно представить выражением:
Figure 00000017

где π44 главный пьезорезистивный коэффициент для тензорезисторов р-типа:
Figure 00000018
отношение размера стороны мембраны к размеру стороны наружного контура дополнительного выступа;
Figure 00000019
отношение стороны размера стороны внутреннего контура дополнительного выступа к размеру стороны жесткого центра;
μ коэффициент Пуассона материала мембраны;
Figure 00000020
соотношение сторон внутреннего контура дополнительного выступа и мембраны.Under the action of the measured distributed or axisymmetric pressure P, the outer 2 and inner 3 parts of the membrane of the elastic element 1 together with the stiffener 4 in the form of a closed additional protrusion and a rigid center 5 experience a flat bend. As a result, mechanical stresses arise in the membrane near the singular points A, B, C, D, E, F, G, and K (longitudinal σ x and transverse σ y ), the nature of their distribution over the membrane area (between the peripheral contour 9 of the additional protrusion and between the inner contour 10 of the additional protrusion and the contour 11 of the hard center) has a linear relationship. These stresses (deformations) cause tensile or compression deformation in the resistive sections of the strain gages, which leads to a change in the magnitude of their electrical resistance. So, for example, resistive sections
Figure 00000010
strain gauges R 1 and R 3 located perpendicular to sides 8 and 10 of the peripheral contour of the membrane and the inner contour of the additional protrusion (near the singular points A, C, F, K) and along the sides 9 and 11 of the external contour of the additional protrusion and the hard center contour (near the special points B, D, E, G), undergo compression deformation and reduce the value of electrical resistance (strain gauges with negative sensitivity, i.e.
Figure 00000011
) A resistive sections
Figure 00000012
strain gauges R 2 and R 4 located along sides 8 and 10 of the peripheral contour of the membrane and the inner contour of the additional protrusion (near the singular points A, C, F, K) and perpendicular to the sides 9 and 11 of the outer contour of the additional protrusion and the contour of the rigid center (near the special points B, D, E, G), experience tensile deformation and increase the value of electrical resistance (strain gauges with positive sensitivity
Figure 00000013
) The decrease in resistance of the strain gages R 1 and R 3 composed of resistive sections
Figure 00000014
but can be represented by the expression:
Figure 00000015

An increase in the resistance of strain gauges R 2 and R 4 composed of resistive sections
Figure 00000016
can be represented by the expression:
Figure 00000017

where π 44 is the main piezoresistive coefficient for p-type strain gages:
Figure 00000018
the ratio of the size of the side of the membrane to the size of the side of the outer contour of the additional protrusion;
Figure 00000019
the ratio of the size side of the inner contour side of the additional protrusion to the size of the side of the rigid center;
μ Poisson's ratio of the membrane material;
Figure 00000020
aspect ratio of the inner contour of the additional protrusion and membrane.

Чувствительность же мостовой схемы преобразователя давления, тензорезисторы которой выполнены составными из резистивных участков, будет равна

Figure 00000021

и определяется как геометрическими размерами мембраны (am, dm) и ее толщины hm, соотношениями сторон мембраны и контура дополнительного выступа (h1, h2), так и соотношением толщины мембраны к толщине дополнительного выступа. Это соотношение должно быть в интервале 0,03 0,2. При величине соотношения, меньшей 0,03, существенно повышается жесткость мембраны, уменьшается ее прогиб, а соответственно уменьшается и чувствительность преобразователя давления. С уменьшением чувствительности преобразователя, уменьшается величина полезного выходного сигнала измерительной схемы, что в свою очередь снижает точность измерения. При величине же этого соотношения больше 0,2, дополнительный выступ оказывается неявно выраженным и не выполняет роли конструктивного элемента - элемента жесткости.The sensitivity of the bridge circuit of the pressure transducer, the strain gauges of which are made of composite resistive sections, will be equal to
Figure 00000021

and is determined both by the geometric dimensions of the membrane (a m , d m ) and its thickness h m , the ratios of the sides of the membrane and the contour of the additional protrusion (h 1 , h 2 ), and the ratio of the thickness of the membrane to the thickness of the additional protrusion. This ratio should be in the range of 0.03 0.2. When the ratio is less than 0.03, the membrane stiffness increases significantly, its deflection decreases, and the sensitivity of the pressure transducer decreases accordingly. With a decrease in the sensitivity of the transducer, the value of the useful output signal of the measuring circuit decreases, which in turn reduces the accuracy of the measurement. When the value of this ratio is more than 0.2, the additional protrusion is implicitly expressed and does not fulfill the role of a structural element - a stiffener.

Изменение величины сопротивления тензорезисторов мостовой схемы вызывает на выходе преобразователя сигнал разбаланса, пропорциональный величине измеряемого давления. A change in the resistance value of the strain gages of the bridge circuit causes an unbalance signal proportional to the measured pressure at the converter output.

Предлагаемый преобразователь давления по сравнению с прототипом обеспечивает следующие преимущества:
точность измерения повышается в 2 3 раза за счет существенного (примерно в 5 раз) увеличения выходного сигнала измерительной схемы, выполненной из составных резистивных участков тензорезисторов, расположенных определенным образом на поверхности мембраны упругого элемента;
существенно снижается саморазогрев тензорезисторов питающим электрическим током за счет использования высокоомных тензорезисторов;
повышается технологичность конструкции за счет применения резистивных участков тензорезисторов прямоугольной формы конфигурации.The proposed pressure transmitter in comparison with the prototype provides the following advantages:
the measurement accuracy is increased by 2 3 times due to a significant (about 5 times) increase in the output signal of the measuring circuit made of composite resistive sections of strain gauges located in a certain way on the surface of the membrane of the elastic element;
self-heating of strain gages by a supplying electric current is significantly reduced due to the use of high-resistance strain gages;
the manufacturability of the structure is increased through the use of resistive sections of rectangular strain gages.

Claims (1)

Полупроводниковый преобразователь давления, содержащий мембрану с жестким центром, утолщенной периферийной частью, элементом жесткости в виде замкнутого дополнительного выступа, расположенного на равном удалении от жесткого центра и утолщенной периферийной части, и тензорезисторами, расположенными по разные стороны от дополнительного выступа, отличающийся тем, что в нем мембрана, жесткий центр, утолщенная периферийная часть мембраны и дополнительный выступ выполнены прямоугольной формы, а каждый из тензорезисторов в виде последовательно соединенных одинаковых резистивных участков, которые расположены на мембране как в тангенциальном, так и в радиальном направлении, при этом резистивные участки пары тензорезисторов с положительной чувствительностью расположены соответственно вдоль сторон периферийного контура мембраны и дополнительного выступа и перпендикулярно сторонам дополнительного выступа и жесткого центра, а резистивные участки пары тензорезисторов с отрицательной чувствительностью расположены соответственно перпендикулярно сторонам периферийного контура мембраны и дополнительного выступа и вдоль сторон дополнительного выступа и жесткого центра, причем отношение толщины мембраны к толщине дополнительного выступа составляет 0,03 - 0,2. A semiconductor pressure transducer containing a membrane with a rigid center, a thickened peripheral part, a stiffener in the form of a closed additional protrusion located at an equal distance from the rigid center and the thickened peripheral part, and strain gauges located on opposite sides of the additional protrusion, characterized in that a membrane, a rigid center, a thickened peripheral part of the membrane and an additional protrusion are made rectangular, and each of the strain gauges in the form of a sequence of identical connected resistive sections that are located on the membrane in both tangential and radial directions, while the resistive sections of a pair of strain gages with positive sensitivity are located respectively along the sides of the peripheral contour of the membrane and the additional protrusion and perpendicular to the sides of the additional protrusion and the hard center, and the resistive sections of a pair of strain gauges with negative sensitivity are respectively perpendicular to the sides of the peripheral contour of the membrane and an additional protrusion and the additional protrusion along the sides of the rigid center and wherein the ratio of diaphragm thickness to the thickness of additional protrusions is 0.03 - 0.2.
RU92002520A 1992-10-27 1992-10-27 Semiconductor pressure transducer RU2080573C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92002520A RU2080573C1 (en) 1992-10-27 1992-10-27 Semiconductor pressure transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92002520A RU2080573C1 (en) 1992-10-27 1992-10-27 Semiconductor pressure transducer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU92002520A RU92002520A (en) 1995-01-09
RU2080573C1 true RU2080573C1 (en) 1997-05-27

Family

ID=20131096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92002520A RU2080573C1 (en) 1992-10-27 1992-10-27 Semiconductor pressure transducer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2080573C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531549C2 (en) * 2012-12-27 2014-10-20 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации High-temperature semiconductor pressure converter based on polysilicon-dielectric structure
CN111122025A (en) * 2018-11-01 2020-05-08 中科院微电子研究所昆山分所 Pressure sensor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Измерения, контроль, автоматизация. Труды ЦНИИГЭИ приборостроения.- М.: 1983, вып. 1 (45), с.30 - 42. 2. Авторское свидетельство СССР N 1553856, кл. G 01 L 9/04, 1990. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531549C2 (en) * 2012-12-27 2014-10-20 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации High-temperature semiconductor pressure converter based on polysilicon-dielectric structure
CN111122025A (en) * 2018-11-01 2020-05-08 中科院微电子研究所昆山分所 Pressure sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10775248B2 (en) MEMS strain gauge sensor and manufacturing method
US3088323A (en) Piezoresistive transducer
Sandmaier et al. A square-diaphragm piezoresistive pressure sensor with a rectangular central boss for low-pressure ranges
US3266303A (en) Diffused layer transducers
JPH0755598A (en) Tactile sensor and tactile imager
Smiths et al. Resonant diaphragm pressure measurement system with ZnO on Si excitation
JP2615887B2 (en) Semiconductor pressure sensor
RU2080573C1 (en) Semiconductor pressure transducer
RU167463U1 (en) RADIATION-RESISTANT HIGH TEMPERATURE STRAIN SENSITIVE PRESSURE TRANSDUCER ELEMENT
RU2047113C1 (en) Semiconductor pressure transducer
JPS5844323A (en) Pressure sensor
Bao et al. Stress concentration structure with front beam for pressure sensor
SU1716979A3 (en) Method of measuring pressure and pressure transducer
RU2469437C1 (en) Integrated pressure transducer with one solid centre
RU2362132C1 (en) Integrated pressure transducer
RU1812455C (en) Semiconductor integrated pressure pickup
RU183909U1 (en) Small radiation resistant high temperature strain gauge pressure transducer element
JPH0648421Y2 (en) Semiconductor acceleration sensor
US3263199A (en) Bending-strain transducer
RU2732839C1 (en) Semiconductor pressure converter with high accuracy and sensitivity
CN1128991C (en) X-type silicon microstrain solid-state piezo-resistance sensor and its making technology
SU1672244A1 (en) Integrated strain transducer
RU2469436C1 (en) Integrated pressure transducer with three solid centres
RU2243517C2 (en) Strain-gage pressure transducer
RU2050033C1 (en) Integral tension transducer