RU2696068C2 - Intelligent converter - Google Patents

Intelligent converter Download PDF

Info

Publication number
RU2696068C2
RU2696068C2 RU2017143073A RU2017143073A RU2696068C2 RU 2696068 C2 RU2696068 C2 RU 2696068C2 RU 2017143073 A RU2017143073 A RU 2017143073A RU 2017143073 A RU2017143073 A RU 2017143073A RU 2696068 C2 RU2696068 C2 RU 2696068C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
microcircuit
sensitive element
converter
signal
Prior art date
Application number
RU2017143073A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017143073A (en
RU2017143073A3 (en
Inventor
Евгений Михайлович Сычугов
Андрей Александрович Белоусов
Александр Николаевич Сорокин
Владимир Олегович Васьковский
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority to RU2017143073A priority Critical patent/RU2696068C2/en
Publication of RU2017143073A publication Critical patent/RU2017143073A/en
Publication of RU2017143073A3 publication Critical patent/RU2017143073A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2696068C2 publication Critical patent/RU2696068C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/02Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning
    • G01L9/04Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning of resistance-strain gauges

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to electronic engineering, particularly, to manufacturing of tensoresistor pressure converters. Unit is introduced into the intelligent transducer that is responsible for dynamically adjusting the settings based on the pressure measured by the transducer.
EFFECT: technical result of this solution consists in improvement of degree of action on external controlled device due to comparison of rate of change of pressure at approach to specified boundary values by pressure.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электронной технике, в частности к технологии изготовления тензорезисторных преобразователей давления.The invention relates to electronic equipment, in particular to a manufacturing technology of strain gauge pressure transducers.

Тензорезисторные преобразователи давления относятся к изделиям, использующим в качестве чувствительных элементов тонкопленочные тензорезисторные среды. Преобразователь для вывода информации об измеряемой величине использует индикатор. Эта совокупность преобразователя и индикатора обычно определяется как датчик (датчики давления, температуры и другие). Сигнал чувствительного элемента преобразователя чаще всего требует соответствующей обработки и анализа. Современным направлением в их развитии является наделение преобразователей некоторыми функциями, позволяющими говорить об определенной степени интеллектуализации. К действиям, выполняемыми встроенными в преобразователь устройствами, можно отнести самоконтроль, самодиагностику, учет нелинейности и температурных зависимостей параметров чувствительного элемента и соответствующая их корректировка. Названные характеристики преобразователя следует отнести к встроенным интеллектуальным внутренним функциям. Если данные с преобразователя используют для управления внешними устройствами, то можно говорить об интеллектуальных внешних функциях преобразователя. Для выполнения указанных интеллектуальных действий применяют микрокомпьютеры (другое название микроконтроллеры, микропроцессоры, см., например, пат. US №4644482, G01N 7/00, 21.12.1984). Для их монтажа были сделаны необходимые доработки конструкции в ряде преобразователей. При этом имеются некоторые разновидности расположения микросхем с контроллерами относительно чувствительного элемента: рядом с чувствительным элементом (см. например, пат. US №6140144, H01L 21/0014.04.1997), на крышке чувствительного элемента, ориентированного на измерение абсолютного давления (пат. RU №.2564378, G01L 9/04, 22.05.2014), вдоль оси перпендикулярной к чувствительному элементу (пат. US №9046436, G01L 7/00, G01L 9/00, G01L 19/14, 27.03.2012) и на чувствительном элементе (пат. US №9772242, G01L 9/00, G01L 9/00, G01L 19/14, от 14.12.2014).Strain gages pressure transducers relate to products using thin-film strain gages as sensitive elements. The converter uses an indicator to display information about the measured value. This set of transducer and indicator is usually defined as a sensor (pressure sensors, temperature sensors and others). The signal of the sensor element of the converter most often requires appropriate processing and analysis. A modern direction in their development is the endowment of converters with some functions that allow us to talk about a certain degree of intellectualization. The actions performed by the devices built into the converter include self-monitoring, self-diagnosis, taking into account the non-linearity and temperature dependences of the parameters of the sensitive element and their corresponding correction. The named characteristics of the converter should be attributed to the built-in intelligent internal functions. If the data from the converter is used to control external devices, then we can talk about the intelligent external functions of the converter. To perform the indicated intellectual actions, microcomputers are used (another name is microcontrollers, microprocessors, see, for example, US Pat. No. 4,644,482, G01N 7/00, 12/21/1984). For their installation, the necessary design improvements were made in a number of converters. At the same time, there are some variations in the arrangement of microcircuits with controllers relative to the sensitive element: next to the sensitive element (see, for example, US Pat. No. 6140144, H01L 21 / 0014.04.1997), on the cover of the sensor oriented to measuring absolute pressure (US Pat. No. 2564378, G01L 9/04, 05/22/2014), along the axis perpendicular to the sensitive element (US Pat. No. 9046436, G01L 7/00, G01L 9/00, G01L 19/14, 03/27/2012) and on the sensitive element (US Pat. No. 9772242, G01L 9/00, G01L 9/00, G01L 19/14, dated 12/14/2014).

В первом случае, для присоединения микросхемы к чувствительному пьезорезистивному элементу используют провода. Вывод от микросхемы для присоединения внешнего устройства не раскрывается. Указанное расположение микросхемы увеличивает геометрические размеры преобразователя.In the first case, wires are used to connect the microcircuit to the sensitive piezoresistive element. The output from the chip for attaching an external device is not disclosed. The indicated location of the microcircuit increases the geometric dimensions of the converter.

Во втором случае для расположения микросхемы используют крышку чувствительного элемента, предназначенного для измерений абсолютного давления. Контактные площадки сформированы прямо на ней, и к ним приваривают проводники для вывода на контактные площадки корпуса преобразователя. Расположение работающей микросхемы на чувствительном элементе может привести к изменению температуры элемента и, соответственно, внести определенный вклад в температурную погрешность. Кроме того, размеры чувствительного элемента должны соответствовать размерам устанавливаемой микросхемы.In the second case, for the location of the microcircuit, a cover of a sensitive element intended for measuring absolute pressure is used. Contact pads are formed directly on it, and conductors are welded to them for output to the contact pads of the converter housing. The location of a working microcircuit on a sensitive element can lead to a change in the temperature of the element and, accordingly, make a certain contribution to the temperature error. In addition, the size of the sensor must correspond to the size of the installed microcircuit.

При расположении обрабатывающей выходной сигнал микросхемы перпендикулярно чувствительному элементу потребовалось реализовать оригинальный узел передачи сигнала с чувствительного элемента на микросхему. А именно, на оголовок чувствительного элемента накладывают кольцо с контактными площадками, расположенными вровень с чувствительным элементом, для соединения контактных площадок чувствительного элементапроводниками с контактными площадками устанавливаемого кольца. В выемки указанного кольца устанавливают ответной частью плату с микросхемой. При этом контактные площадки, имеющиеся на ответных частях, вступают в соединение с контактными площадками кольца. С противоположной стороны на металлизированные выводы устанавливают выводящие обработанный микросхемой сигнал клеммы.When the processing of the output signal of the microcircuit was perpendicular to the sensitive element, it was necessary to implement the original node for transmitting the signal from the sensitive element to the microcircuit. Namely, a ring with contact pads located flush with the sensitive element is applied to the tip of the sensitive element to connect the contact pads of the sensitive element with conductors with the contact pads of the installed ring. In the recesses of the indicated ring, the mating board with the microcircuit is installed as the counterpart. In this case, the contact pads available on the mating parts come into contact with the contact pads of the ring. On the opposite side, the terminals signaling the processed signal are installed on the metallized terminals.

Конструкция имеет увеличенные размеры в длину, но это компенсируется простотой сборки устройства.The design has increased dimensions in length, but this is offset by the ease of assembly of the device.

Известны зарубежные аналоги, в которых применяют интеллектуальные преобразователи давления, содержащие функции его контроля и диагностики. Так фирма «United Electric Controls» выпускает приборы UEONESERIES, имеющие самотестирование и диагностику, программируемые точки уставок, память дляForeign analogues are known in which smart pressure transmitters are used, containing the functions of its control and diagnostics. So, the company United Electric Controls produces UEONESERIES devices with self-testing and diagnostics, programmable set points, memory for

технологических параметров. Встроенный микропроцессор обеспечивает точность измерения 0,5% и воспроизводимость результатов 0,1%, при этом он контролирует работу реле, повышая его надежность. (www.cis-automation.ru, http://www.cis-automation.ru/Catalog/RUSSIAN/8W-R.pdf, найдено в Интернете 31.10.2017).technological parameters. The built-in microprocessor provides a measurement accuracy of 0.5% and reproducibility of the results of 0.1%, while it controls the operation of the relay, increasing its reliability. (www.cis-automation.ru, http://www.cis-automation.ru/Catalog/RUSSIAN/8W-R.pdf, found on the Internet on 10/31/2017).

Если в указанном выше приборе точки уставок программируют, что не учитывает реальные скорости срабатывания управляемых реле давления устройств, то в способе управления клапаном регулирующего вентиля используют сигнал уставки величиной от 4 до 20 мА или сигнал управления, генерируемый контроллером процесса (патент РФ №2424449, F15B 9/03, от 17.01.2006). При этом сигнал сначала подают в цепь фильтра "опережение запаздывание", а затем в управляющую клапаном схему. То есть здесь формирование уставок выполнено во внешней цепи управления, где также учитываются ошибки срабатывания клапана от заданного уставкой.If the setpoint points are programmed in the above device that does not take into account the real response speeds of the controlled pressure switches of the devices, then in the method of controlling the valve of the control valve, a setpoint value of 4 to 20 mA or a control signal generated by the process controller is used (RF patent No. 2424449, F15B 9/03, from 01/17/2006). In this case, the signal is first fed to the “advance delay” filter circuit, and then to the valve control circuit. That is, here the formation of the settings is performed in the external control circuit, where the valve response errors from the setpoint are also taken into account.

Известно техническое решение, принятое в качестве наиболее близкого к предлагаемому преобразователю, в котором микросхему обработки сигнала устанавливают непосредственно на диафрагме чувствительного элемента (пат. US №5629486, G01L 9/06, от 12.01.1996). В узле вывода сигнала с чувствительного элемента золотыми дорожками выполнено соединение пьезорезисторов, сформированных на кремнии, и микросхемы обработки сигнала. Такие же дорожки идут к выводам на клеммы подсоединения, установленным на цилиндрическом кольце. Несмотря на использование золотых контактов от микросхемы может исходить тепловой поток, особенно если она достаточно мощная из-за наличия разнообразных функций. Тепловой поток искажает сопротивление резисторов, расположенных по разные стороны от микросхемы. Это трудно учесть корректирующей функцией микросхемы, что влияет на погрешность измерений. Кроме того, температура измеряемой среды может быть высокой, что может привести к дополнительному нагреву микросхемы и повлиять на измеряемый параметр.A technical solution is known, taken as the one closest to the proposed converter, in which the signal processing chip is mounted directly on the diaphragm of the sensing element (US Pat. No. 5629486, G01L 9/06, dated January 12, 1996). In the node for outputting the signal from the sensitive element by the gold tracks, the piezoresistors formed on silicon are connected to the signal processing microcircuit. The same tracks go to the terminals on the connection terminals mounted on the cylindrical ring. Despite the use of gold contacts, a heat flux can come from the microcircuit, especially if it is powerful enough due to the presence of various functions. The heat flux distorts the resistance of resistors located on opposite sides of the microcircuit. It is difficult to take into account the corrective function of the microcircuit, which affects the measurement error. In addition, the temperature of the medium can be high, which can lead to additional heating of the microcircuit and affect the measured parameter.

Технической задачей предлагаемого технического решения является усовершенствование конструкции преобразователя, улучшение его характеристик по надежности, работоспособности и стабильности, а так же расширение его функциональных возможностей.The technical task of the proposed technical solution is to improve the design of the Converter, improving its characteristics in terms of reliability, performance and stability, as well as expanding its functionality.

Техническим результатом данного технического решения является конструкция преобразователя с дополнительными интеллектуальными функциями. При этом в предлагаемой конструкции повышается уровень воздействия на внешнее управляемое устройство, что осуществляется путем введения изменяемых установочных параметров и реализуется за счет сравнения скорости изменения давления при приближении к заданным граничным значениям по давлению.The technical result of this technical solution is the design of the converter with additional intelligent functions. Moreover, in the proposed design, the level of impact on the external controlled device is increased, which is achieved by introducing variable settings and is implemented by comparing the rate of change of pressure when approaching the specified boundary pressure values.

Указанная задача решается тем, что в предложенном интеллектуальном преобразователе, содержащем корпус с чувствительным элементом, узел вывода сигнала с чувствительного элемента на микросхему обработки сигнала, в последнем используют керамическое кольцо с контактными площадками и выводами, с закрытою частью его площади другим керамическим кольцом, так что площадки присоединены к чувствительному элементу, при этом кольца устанавливают на металлическое кольцо в корпусе, так что край указанного металлического кольца находится вблизи плоскости чувствительного элемента, а керамическую плату для присоединения микросхемы устанавливают через металлическое кольцо, поставленное на второе керамическое кольцо, при этом в микросхеме предусмотрен узел вывода установочных параметров для управления внешним устройством, позволяющий по изменению скорости изменения давления измеряемого чувствительным элементом варьировать установочные параметры.This problem is solved by the fact that in the proposed smart converter comprising a housing with a sensing element, a signal output unit from the sensing element to the signal processing chip, the latter uses a ceramic ring with pads and terminals, with a covered part of its area with another ceramic ring, so that the pads are attached to the sensing element, and the rings are mounted on a metal ring in the housing, so that the edge of the indicated metal ring is close to oskosti of the sensitive element, and a ceramic board for attaching the microcircuit is installed through a metal ring placed on the second ceramic ring, while in the microcircuit there is a unit for outputting the setting parameters for controlling an external device, which allows setting parameters to be varied by changing the rate of change of pressure measured by the sensitive element.

Размещение микросхемы на встроенной плате снижает влияние нескомпенсированных термических потоков и напряжений, так как она удалена от резисторов чувствительного элемента и доступна для соединения сваркой электрических соединений.Placing the microcircuit on the integrated board reduces the effect of uncompensated thermal fluxes and voltages, since it is removed from the resistors of the sensitive element and is accessible for connection by welding electrical connections.

Расположение микросхемы на встроенной плате позволяет компактно поместить ее в корпусе, не меняя размеры и конфигурацию. Конструкция позволяет термически изолировать чувствительный элемент и микросхему путем уменьшения теплового потока от рабочей среды через керамические кольца и плату. При этом уменьшается влияние быстрых изменений температуры и высокочастотных механических колебаний, передаваемых от потока рабочей среды.The location of the chip on the integrated board allows you to compactly place it in the case, without changing the size and configuration. The design allows you to thermally isolate the sensitive element and the microcircuit by reducing the heat flux from the working medium through ceramic rings and the board. At the same time, the influence of rapid temperature changes and high-frequency mechanical vibrations transmitted from the flow of the working medium is reduced.

Разнесение чувствительного элемента и микросхемы не вызывает дополнительных напряжений как при изготовлении и сборке датчика, так и при его эксплуатации в широком диапазоне температур и измеряемых давлений.The separation of the sensitive element and the microcircuit does not cause additional stresses both in the manufacture and assembly of the sensor, and during its operation in a wide range of temperatures and measured pressures.

Введение узла, ответственного за выдачу установочных параметров, позволяет использовать предлагаемую конструкцию для управления внешними устройствами с возможностью оптимальной подстройки под их характеристики.The introduction of the node responsible for issuing the installation parameters allows the proposed design to be used to control external devices with the possibility of optimal adjustment to their characteristics.

Предложенное решение поясняется приведенными чертежами.The proposed solution is illustrated by the drawings.

На фиг. 1 показан вид интеллектуального преобразователя давления, в котором показан преобразователь с контактными площадками узла вывода и микросхемой.In FIG. 1 is a view of an intelligent pressure transducer showing a transducer with pads of an output assembly and a microcircuit.

На фиг. 2 показан алгоритм использования интеллектуального преобразователя в качестве реле для управления внешним устройством.In FIG. Figure 2 shows the algorithm for using the smart converter as a relay to control an external device.

В предлагаемой конструкции в качестве примера описывай чувствительный элемент, выполненный в виде структуры «кремний на сапфире» с тензорезисторами, соединенными между собой в мост Уинстона, и микросхемой, функции которой позволяют говорить об интеллектуальных свойствах преобразователя, и обозначены в обзорной части данного описания.In the proposed design, as an example, describe a sensitive element made in the form of a "silicon on sapphire" structure with strain gauges connected to each other in the Winston bridge, and a microcircuit whose functions allow us to talk about the intellectual properties of the converter, and are indicated in the overview part of this description.

Как показано на фиг. 1, предлагаемый интеллектуальный преобразователь содержит герметичный корпус 1 с установленными в нем чувствительным элементом 2 давления. Для вывода сигнала с моста используют элементы узла вывода сигнала с чувствительного элемента посадочное металлическое кольцо 3, первое керамическое кольцо 4, второе керамическое кольцо 5, на которое сверху накладывается промежуточное металлическое кольцо 6.As shown in FIG. 1, the proposed smart converter comprises a sealed housing 1 with a pressure sensor 2 installed therein. To output the signal from the bridge, the elements of the node for outputting the signal from the sensing element are used; the landing metal ring 3, the first ceramic ring 4, the second ceramic ring 5, on which the intermediate metal ring 6 is superimposed on top.

В свою очередь на промежуточное кольцо 6 устанавливают керамическую плату 9 для монтажа микросхемы 10. На первом кольце 4 смонтированы выводы 8 и контактные площадки 7 с разводкой. Площадки 7 служат для присоединения к контактным площадкам на чувствительном элементе (не показаны) разваркой проводников, например, из тонкой алюминиевой проволоки. Плоские электрические соединения выполнены методами микроэлектронных технологий, например, электрохимическими методами или напылением. В корпусе 1 имеется канал (не показан) для подвода измеряемого давления среды, что позволяет использовать преобразователь для измерения относительного давления среды.In turn, a ceramic board 9 is installed on the intermediate ring 6 for mounting the microcircuit 10. On the first ring 4, pins 8 and pads 7 with wiring are mounted. The pads 7 are used to connect to the pads on the sensing element (not shown) by welding the conductors, for example, of thin aluminum wire. Flat electrical connections are made using microelectronic technologies, for example, electrochemical methods or spraying. The housing 1 has a channel (not shown) for supplying a measured pressure of the medium, which allows the use of a transducer for measuring the relative pressure of the medium.

Механическое соединение чувствительного элемента и металлической мембраны выполнены высокотемпературной пайкой в вакууме припоем типа ПСр. Обычно микросхема имеет нормализованный или цифровой выход. В описываемом случае микросхема содержит узел, который позволяет выводить установочные параметры (уставки) для использования в управлении внешними пневматическими приборами, например, клапанами, захлопками или другими устройствами. Наличие микроконтроллера позволяет задавать и управлять уставками в зависимости от индивидуальных параметров внешних устройств. Скорости срабатывания электрических и пневматических схем внешних приборов могут существенно отличиться друг от друга. Только в случае, если датчик давления встроен в устройство регулирования вместе с клапаном, можно говорить о постоянстве уставок. Да и то в процессе эксплуатации износ оборудования будет требовать их подстройки.The mechanical connection of the sensitive element and the metal membrane is made by high-temperature soldering in vacuum solder type PSR. Typically, a chip has a normalized or digital output. In this case, the microcircuit contains a node that allows you to display the installation parameters (settings) for use in controlling external pneumatic devices, for example, valves, flaps or other devices. The presence of a microcontroller allows you to set and manage the settings depending on the individual parameters of external devices. The response speeds of electrical and pneumatic circuits of external devices can differ significantly from each other. Only if the pressure sensor is integrated in the control device together with the valve, we can talk about the constant settings. And even in the process of operation, wear and tear of equipment will require their adjustment.

Интеллектуальный преобразователь работает следующим образом.Intelligent Converter operates as follows.

Измеряемое давление рабочей среды поступает под чувствительный элемент 2, расположенного в герметичном корпусе 1 преобразователя, меняет форму чувствительного элемента и сопротивление тензорезисторов. В микросхеме 10 аналоговый сигнал от резисторов моста преобразуют в нормализованный или цифровой сигнал и подают дальше на выход преобразователя. Узел установочных параметров анализируют программой в соответствии с алгоритмом, приведенным на фиг. 2. Анализ позволяет определить используются ли контакты для подачи уставок, или преобразователь имеет только нормализованный или цифровой сигнал на выходе. На представленной схеме эта часть функций микросхемы представлена как наличие двух режимов работы. В первом случае (режим 1) преобразователь имеет на выходе только данные об измеряемой величине давления. В случае применения преобразователя с использованием функции реле (режим 2) выполняют сравнение скорости нарастания или уменьшения давления в зависимости от заданных установочных параметров. В случае если измеряемые параметры отличаются от требуемых границ поддержания давления, микросхема корректирует уставки, сдвигая или раздвигая их значения. Тем самым достигают оптимального использования возможностей управляемых внешних приборов. Интеллектуальный преобразователь подстраивается под способности внешней схемы регулирования давления и меняет установочные параметры в связи с возможными отклонениями характеристик внешнего управляемого окружения в процессе эксплуатации.The measured pressure of the working medium enters under the sensitive element 2 located in the sealed housing 1 of the Converter, changes the shape of the sensitive element and the resistance of the strain gauges. In chip 10, the analog signal from the bridge resistors is converted into a normalized or digital signal and fed further to the output of the converter. The setting parameters node is analyzed by the program in accordance with the algorithm shown in FIG. 2. The analysis allows you to determine whether the contacts are used to supply the settings, or the converter has only a normalized or digital signal at the output. In the presented diagram, this part of the chip's functions is presented as the presence of two operating modes. In the first case (mode 1), the converter has only data on the measured pressure value at the output. In the case of using the converter using the relay function (mode 2), a comparison of the rate of increase or decrease of pressure is performed depending on the set settings. If the measured parameters differ from the required pressure maintenance limits, the microcircuit corrects the settings by shifting or pushing their values. Thereby, the optimum use of the capabilities of controlled external devices is achieved. The smart converter adapts to the capabilities of the external pressure control circuit and changes the settings due to possible deviations of the characteristics of the external controlled environment during operation.

Предложенные усовершенствования использованы в конструкторской документации на выпускаемый преобразователь давления, что дало возможность повысить его технический уровень и функциональные возможности.The proposed improvements were used in the design documentation for the produced pressure transducer, which made it possible to increase its technical level and functionality.

Разработанная технология изготовления усовершенствованной конструкции интеллектуального преобразователя позволяет достичь стабильности его рабочих характеристик, сохранить миниатюрность конструкции, обеспечить защиту от внешних факторов. Кроме того, расширяются его функциональные возможности по управлению внешними устройствами с требуемыми характеристиками выходного (входного) сигнала для различных значений давления.The developed manufacturing technology of the improved design of the smart converter allows to achieve the stability of its performance, to maintain the miniature design, to provide protection from external factors. In addition, its functionality for controlling external devices with the required characteristics of the output (input) signal for various pressure values is expanded.

Claims (1)

Интеллектуальный преобразователь давления, содержащий корпус с чувствительным элементом, узел вывода сигнала с чувствительного элемента на микросхему обработки сигнала, отличающийся тем, что в узле вывода выходного сигнала используют керамическое кольцо с контактными площадками и выводами, с закрытой частью его площади другим керамическим кольцом, так что площадки присоединяют к чувствительному элементу, при этом кольца устанавливают на металлическое кольцо в корпусе в плоскости чувствительного элемента, а керамическую плату для присоединения микросхемы устанавливают через металлическое кольцо, поставленное на второе керамическое кольцо, при этом в микросхеме предусмотрен узел вывода установочных параметров для управления внешним устройством, позволяющий варьировать установочные параметры по изменению скорости изменения давления, измеряемого чувствительным элементом.An intelligent pressure transducer comprising a housing with a sensing element, a node for outputting a signal from the sensing element to a signal processing chip, characterized in that a ceramic ring with contact pads and terminals, with a covered part of its area with another ceramic ring, is used in the output node of the output signal, so that pads are attached to the sensitive element, while the rings are mounted on a metal ring in the housing in the plane of the sensitive element, and a ceramic board for the microcircuit connections are installed through a metal ring placed on the second ceramic ring, while the microcircuit provides a node for outputting the settings for controlling an external device, which allows you to vary the settings for changing the rate of change of pressure measured by the sensitive element.
RU2017143073A 2017-12-08 2017-12-08 Intelligent converter RU2696068C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143073A RU2696068C2 (en) 2017-12-08 2017-12-08 Intelligent converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143073A RU2696068C2 (en) 2017-12-08 2017-12-08 Intelligent converter

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017143073A RU2017143073A (en) 2019-06-10
RU2017143073A3 RU2017143073A3 (en) 2019-06-10
RU2696068C2 true RU2696068C2 (en) 2019-07-30

Family

ID=66793005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017143073A RU2696068C2 (en) 2017-12-08 2017-12-08 Intelligent converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2696068C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5331857A (en) * 1992-08-21 1994-07-26 General Automotive Specialty Co., Inc. Pressure transducer
US5796007A (en) * 1996-09-23 1998-08-18 Data Instruments, Inc. Differential pressure transducer
EP1126260A1 (en) * 1999-08-05 2001-08-22 Fujikin Incorporated Pressure detector mounting structure
RU2362133C1 (en) * 2007-12-27 2009-07-20 Государственное Учреждение "Научно-производственный комплекс "Технологический центр" Московского Государственного института электронной техники" (ГУ НПК "ТЦ" МИЭТ) Microelectronic absolute pressure gage and absolute pressure sensor
RU2564376C1 (en) * 2014-05-22 2015-09-27 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Научно-Производственный Комплекс "Технологический Центр" Миэт" Microelectronic pressure sensor with overload-protected sensitive element
RU2603446C1 (en) * 2015-07-30 2016-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Device for pressure and temperature measuring

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5331857A (en) * 1992-08-21 1994-07-26 General Automotive Specialty Co., Inc. Pressure transducer
US5796007A (en) * 1996-09-23 1998-08-18 Data Instruments, Inc. Differential pressure transducer
EP1126260A1 (en) * 1999-08-05 2001-08-22 Fujikin Incorporated Pressure detector mounting structure
RU2362133C1 (en) * 2007-12-27 2009-07-20 Государственное Учреждение "Научно-производственный комплекс "Технологический центр" Московского Государственного института электронной техники" (ГУ НПК "ТЦ" МИЭТ) Microelectronic absolute pressure gage and absolute pressure sensor
RU2564376C1 (en) * 2014-05-22 2015-09-27 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Научно-Производственный Комплекс "Технологический Центр" Миэт" Microelectronic pressure sensor with overload-protected sensitive element
RU2603446C1 (en) * 2015-07-30 2016-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Device for pressure and temperature measuring

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017143073A (en) 2019-06-10
RU2017143073A3 (en) 2019-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1407239B1 (en) Temperature compensated strain sensing apparatus
US7762139B2 (en) Pressure transducer apparatus adapted to measure engine pressure parameters
US9709452B2 (en) Systems and methods for compensating a sensor
JPH06102116A (en) Process state detector, semiconductor sensor and process state display device
CN104713675B (en) Double range high-precision pressure sensor
JP2007512534A (en) Digital output MEMS pressure sensor and method
CN201476927U (en) Air pressure sensor
WO2015114553A1 (en) Electro-mechanical miniaturized device for pressure measurements
JP2006058078A (en) Thermal air flowmeter
EP3933366A1 (en) Pressure sensor
CN102135438A (en) Temperature control device for micro sensor
JP3662018B2 (en) Pressure sensor for detecting the pressure in the combustion chamber of an internal combustion engine
JP2015148579A (en) Static capacitance type pressure sensor
RU2696068C2 (en) Intelligent converter
JP6093722B2 (en) Capacitive pressure sensor
CN201527322U (en) Pressure sensor
WO2017043384A1 (en) Method of inspecting pressure pulse wave sensor, and method of manufacturing pressure pulse wave sensor
US10215651B2 (en) Trimmable links for selectively setting transducer impedance
US20060162419A1 (en) Measuring device with plausibility check
EP3926317A1 (en) Pressure sensor
TWI638984B (en) Separate sensing device
CN113557430A (en) Sensor device and method for operating a sensor device
JP6629127B2 (en) Pressure measuring device and method of manufacturing the device
JP2006524795A (en) High-pressure sensor that measures temperature independently of pressure
JP2020123065A (en) Flow rate control device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191209