SU1437698A1 - Интегральный преобразователь давлени и температуры - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  систем управлени  и регулировани . Целью изобретени   вл етс  повышение точности, быстродействи  и расширение функциональных возможностей при воздействии нестационарной температуры. Благодар  размещению термоэлемента 5 на поверхности упругого элемента 1, контакти - рующей с измер емой средой, а тен- зорезисторов 2 на противоположной его стороне, по вл етс  возможность измерени  процессов, сопровождающихс  вспышкой, а также по вл етс  возможность регистрации и измерени  нестационарных тепловых процессов. Увеличению точности измерени  способствует также применение отражающей . пленки 10, экранирующей тензосхему от воздействи  излучени  и теплового потока. 1 ил. I f10 (Л

Description

f

OS

ч1

Од со

00

1

Изобретение относитс  к измерите ной технике и может быть использова при конструировании и производстве миниатюрных полупроводниковых совмещенных датчиков давлени  и температры дл  систем управлени  и регулировани  .

Цель изобретени  - повышение точности , быстродействи  и расширение функциональных возможностей при воздействии нестационарной температур

На чертеже схематично изображен предлагаемый интегральный преобразователь .

Полупроводниковый упругий элемен 1 из монокристаллического кремни  содержит в своем теле и на поверхности сформированную методами диффузионной и планарно-пленочной технологии тензосхему, состо щую из диффузионных или ионнолегированных тензорезисторов 2, высоколегированных соединительных дорожек 3 и контактных площадок 4, На внешней воспринимающей измерительную среду поверхности упругого элемента сформированы термочувствительный элемен 5, соединенный с тензосхемой легированными перемычками 6, проход щими через всю толщину упругого элемента Тензосхема и термочувствительный элемент соединены с внешней схемой посредством вьшодных проводников 7 Упругий элемент жестко заделан в держатель 8. На той же поверхности нанесены пленка изол тора 9 и пленоный отражающий экран 10 с отверстие 11, открьшающим термочувствительный элемент.

Преобразователь работает следующим образом.

При воздействии на упругий эле

мент 1 измер емого давлени  Pj он деформируетс , деформаций передаетс  тензорезисторам 2, которые измен ют свое сопротивление. Термоэлемент 5 расположен под углом 45° к кристал- лографическго ос м ПО, в соответствии с чем продольный и поперечный пьезорезисторные эффекты в нем уравновешиваютс  и его сопротивление не измен етс  от деформации.

Воздействие измер емой температуры t воспринимаетс  в первую очередь термоэлементом 5, наход щимс  в зоне отверсти  11 экрана 10, который

ВНИИПИ Заказ 5883/41

измен ет свое сопротивление пропорционально температуре. Информаци  о температуре и измер емом давлении в виде изменени  сопротивлени  термо- и тензорезисторов преобразуетс  в тензосхеме в потенциальные или токовые сигналы и через соединительные дорожки 3, контактные площадки 4 и . выводные проводники подаетс  в уси- лительно-преобразую1 (то аппаратуру. Экран 10, расположенный на пути лучистого или иного теплового потока, частично отражает его, частично равномерно рассеивает, вызыва  одинаковое небольшое изменение сопротивлени  тензорезисторов, объединенных в мостовую схему, котора  не реагирует на такое изменение.

Благодар  размещению термоэлемента на поверхности, контактирующей с измер емой средой, по вл етс  возможность измерени  процессов, сопровождающихс  вспьшгкой и потоком ионизирующего облучени , а также по вл етс  возможность регистрации и измерени  нестационарных тепловых процессов .

Claims (1)

1. 30 Формула изобретени 

   Интегральньй преобразователь давлени  и температуры, содержащий полупроводниковый упругий элемент в виде мембраны, расположенную на ней со стороны, противоположной воздействию измерительной среды, тензочув- ствительную схему в виде тензорезисторов , соединенных в мостовую схему легированными перемычками, и термо- чувствительньш элемент, соединенный последними с тензочувствительной схемой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, быстродействи  и расширени  функциональных возможностей при воздействии нестационарной температуры, в нем термочувствительный элемент размещен на стороне мембраны, воспринимающ,ей воздейс;твие измер емой среды, перемычки , соедин ющие его с тензочувствительной схемой, расположены в теле мембраны, при этом сторона мембраны с термочувствительным элементом покрыта отражающей пленкой, а в ней над термочувствительным элементом выполнено отверстие.

   раж 847 Подписное