SU1525442A1 - Method of setting up integral strain measuring bridges - Google Patents
Method of setting up integral strain measuring bridges Download PDFInfo
- Publication number
- SU1525442A1 SU1525442A1 SU884427426A SU4427426A SU1525442A1 SU 1525442 A1 SU1525442 A1 SU 1525442A1 SU 884427426 A SU884427426 A SU 884427426A SU 4427426 A SU4427426 A SU 4427426A SU 1525442 A1 SU1525442 A1 SU 1525442A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- bridge
- resistor
- resistance
- strain
- silicon oxide
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Force In General (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Способ относитс к измерительной технике и может быть использован при изготовлении и настройке тензометрических мостов, работающих в услови х воздействи термоудара. Цель изобретени - снижение чувствительности интегрального моста с тонкопленочными металлическими тензорезисторами к термоудару за счет совмещени в тензорезисторе функций тензочувствительного и термокомпенсационного резисторов достигаетс предварительным покрытием двух смежных тензорезисторов моста диэлектрическим слоем окиси кремни и их термообработкой, подключением во всех случа х измерени выходного сигнала моста при двух разных температурах настроечного резистора параллельно одному из двух других тензорезисторов моста, а после каждого подключени настроечного резистора - подключением параллельно смежному с ним тензорезистору с диэлектрическим слоем балансировочного резистора и подбором величины его сопротивлени так, чтобы выходной сигнал моста не превышал допустимого напр жени начального разбаланса моста. При покрытии тензорезисторов слоем окиси кремни измен етс в меньшую сторону почти на пор док температурный коэффициент сопротивлени этих тензорезисторов, что позвол ет подобрать балансировочный резистор без существенного изменени величины недокомпенсации алдитивной температурной погрешности, обусловленной подбором настроечного резистора по его расчетному значению сопротивлени . Способ работоспособен в диапазоне температур от 223 до 473 К. 1 ил.The method relates to a measurement technique and can be used in the manufacture and configuration of strain gauge bridges operating under thermal shock conditions. The purpose of the invention is to reduce the sensitivity of an integral bridge with thin-film metal strain gauges to thermal shock due to combining the functions of strain-sensitive and thermal compensating resistors in the strain gauge by pre-coating two adjacent bridge strain gauges with a dielectric layer of silicon oxide and heat treating them, connecting all the measurements to the output of the semiconductor with a dielectric layer of silicon oxide and heat treatment, connecting all the measurements to the output of the semiconductor with a dielectric layer of silicon oxide, heat treatment, connecting all the measurements to the output of the bridge, with a dielectric silicon oxide layer. the temperature of the tuning resistor is parallel to one of the two other bridge strain gages, and after each setup resistor connection, a parallel resistive strain gage with a dielectric layer connected to a balancing resistor and its resistance should be adjusted so that the output signal of the bridge does not exceed the permissible initial unbalance voltage of the bridge. When a strain gauge is coated with a layer of silicon oxide, the temperature coefficient of resistance of these strain gauges is reduced almost by an order of magnitude, which makes it possible to select a balancing resistor without a significant change in the amount of undercompensation of the additive temperature error caused by the calculated resistance value. The method is efficient in the temperature range from 223 to 473 K. 1 Il.
Description
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при изготовлении и настройке тензометрических мостов, работакхцих в услови х воздействи термоудара.The invention relates to a measuring technique and can be used in the manufacture and configuration of strain gauge bridges, operating under thermal shock conditions.
Целью изобретени вл етс снижение чувствительности интегрального моста с тонкопленочными металлическими тензорезисторами к термоудару за счет совмещени в тензорезисторе функций тензочувствительного и термокомпенсационного резисторов, что достигаетс предварительным покрытием двух смежных тензорезисторов моста диэлектрическим слоем окиси кремни и их термообработкой, подключением во всех случа х измерени выходного сигнала моста при двух других тензорезисторов моста, а после каждого подключени настроечного резистора - подключением параллельно смежному с ним тензорезистору с диэлектрическим слоем балансировочного резистора и подбором величины его сопротивлени так, Чтобы выходной сигнал-моста не превышал допустимого напр жени начального разбаланса моста.The aim of the invention is to reduce the sensitivity of an integral bridge with thin-film metal strain gauges to thermal shock by combining the functions of strain-sensitive and thermal compensating resistors in the strain gauge, which is achieved by pre-coating two adjacent bridge strain gauges with a dielectric layer of silicon oxide and heat treating, connecting all of the bridge strain-gauges of the bridge with a dielectric layer of silicon oxide and heat treating it, connecting all the silicon strain gauges with a dielectric layer of silicon oxide and heat treating it, connecting all the silicon silicon strain gages with a dielectric layer of silicon oxide and heat treating it, connecting all of the bridge strain gages of the bridge with a silicon oxide dielectric layer, heat treating, connecting all the silicon silicon strain gages with a dielectric layer of silicon oxide and heat treating, connecting all the silicon silicon strain gages with a dielectric layer of silicon oxide and heat treating, connecting all the silicon silicon strain gages with a dielectric layer of silicon oxide, heat-treating, connecting, and combining all the resistance strain gages of the bridge with a silicon dielectric layer and heat treating, connecting all two silicon bridge strain gauges with a dielectric layer of silicon oxide and heat-treating resistors; with two other bridge strain gauges, and after each connection of the tuning resistor - n connecting a strain gage parallel to it with a dielectric layer of a balancing resistor and adjusting its resistance so that the output signal-bridge does not exceed the permissible initial unbalance voltage of the bridge.
На чертеже представлена электрическа схема интегрального тензр- метрического моста после настройки по рассматриваемому способу.The drawing shows an electrical circuit of an integral tensor bridge after tuning by the method in question.
Способ осуществл ют следующим образом.The method is carried out as follows.
Настраиваемый интегральный тензо- мост с тонкопленочкыми металлическими тензорезисторами 1 - 3 сопротивлением R, Р-2° R 4-°° помещают в установку дл напылени диэлектрического сло , и два смежных тензорезистора, например тензорезисторы 1 и 2, покрывают диэлектрическим слоем окиси кремни при температуре 573-673 К с последующей термообработкой при температуре 623-673 К. При этом происходит самопроизвольна диффузи в планарных резистивном и защитном сло х. Примеси, захваченные во врем напылени , мигрируют в процессе термообработки к границам зерен резистив ного материала, где имеетс больша веро тность юс вылад ни . Диффузи по границам зерен протекает на несколько пор дков быстрее, чем по объему металлической пленки. Поэтому в результате термообработки температурный коэффициент сопротивлени верхних .слоев резнетивге 1х пленок будет существенно отрицательным, а внутренних слоев -останетс положительным. Это позвол ет получить результирующий температурный коэффициент сопротивлени покрытого диэлектрическим слоем тен- зорезистора почти на пор док сниженным по сравнению с исходным значением этого коэффициента, о Затем одну из диагоналей моста соедин ют с источником питани посто нного тока, а другую - с измерителем выходного напр жени моста (условно не показаны). Дл двух различных температур измер ют выходной сигнал моста в каждом из двух случаев:A tunable integral strain gauge with thin-film metal strain gauges 1 - 3 with resistance R, P-2 ° R 4- °° is placed in a dielectric spraying unit, and two adjacent strain gauges, such as strain gauges 1 and 2, are coated with a dielectric layer of silicon oxide at a temperature of 573-673 K, followed by heat treatment at a temperature of 623-673 K. In this case, spontaneous diffusion occurs in planar resistive and protective layers. Impurities trapped during spraying migrate during the heat treatment to the grain boundaries of the resistive material, where there is a greater likelihood of smoothing out. Diffusion along the grain boundaries occurs several orders of magnitude faster than the volume of the metal film. Therefore, as a result of heat treatment, the temperature coefficient of resistance of the upper layers of rezetivge 1x films will be significantly negative, and the inner layers will remain positive. This allows to obtain the resulting temperature coefficient of resistance of a strain gauge coated with a dielectric layer by almost an order of magnitude lower than the initial value of this coefficient, o Then one of the bridge diagonals is connected to a DC power source and the other to an output voltage meter bridge (conventionally not shown). For two different temperatures, the output of the bridge is measured in each of two cases:
5five
при отсутствии настроечного и балансировочного резисторов 5 и 6;in the absence of adjusting and balancing resistors 5 and 6;
при подключении параллельно одному из двух не покрытых диэлектрическим слоем тензорезисторов настроечного резистора 5 с заданным исходным сопротивлением Rj. и параллельно смежному с этим тензорезистором покрытому диэлектрическим слоем тензорезистору - балансировочного резистора 6, причем значение сопротивлени последнего подбирают так, чтобы выходной сигнал моста не превыщал допустимого напр жени начального разбаланса моста .when connected in parallel to one of the two non-dielectric layer strain gauges of the tuning resistor 5 with a given initial resistance Rj. and parallel to the strain gauge coated with the dielectric layer, the resistance gage resistor 6, which is coated with the dielectric layer, the resistance value of the latter is chosen so that the output signal of the bridge does not exceed the permissible initial unbalance voltage of the bridge.
Затем рассчитывают требуемое значение сопротивлени R настроечного резистора 5 по формулеThen, the required resistance value R of the tuning resistor 5 is calculated using the formula
R . УМR. MIND
&и„ &and"
где . и iUwhere and iU
OffOff
(RS + R),(RS + R),
соответственно приращенн выходного сигнала моста от температуры без настроечного резистора и с подключенными настроечным и балансировочным резисторами .accordingly, the increment of the output signal of the bridge from the temperature without a tuning resistor and with the connected tuning and balancing resistors.
5five
00
5five
00
5five
Если в результате расчета будет получено отрицательное значение величины сопротивлени R, то это означает , что настроечный резистор 5 должен быть подключен в другое плечо моста - к смежному с ним тензорезнсто- ру без диэлектрического покрыти . В этом случае целесообразно повторить операции измерени выходных сигналов моста с вновь подключенными настроеч- 1ным и бапанснровопным резисторами 5 и 6 дл двух температур и заново провести расчет.If, as a result of the calculation, a negative value of the resistance R is obtained, this means that the tuning resistor 5 must be connected to the other arm of the bridge - to the adjacent strain gage without a dielectric coating. In this case, it is advisable to repeat the operations of measuring the output signals of the bridge with the newly connected tuning-1 and bap-resistor 5 and 6 for two temperatures and re-calculate.
После получени расчетного значени настроечного резистора 5 подклю- .чают в плечо моста настроечный резистор 5 с требуемым сопротивлением R и вновь подбирают значение сопротивлени балансировочного резистора 6.After obtaining the calculated value of the tuning resistor 5, the tuning resistor 5 with the required resistance R is connected to the bridge arm and the resistance value of the balancing resistor 6 is again selected.
Описанный способ настройкн интегральных тензометрических мостов работоспособен в диапазоне температур 223-473 К и позвол ет на пор док снизить чувствительность моста к термоудару.The described method of tuning integral strain gauge bridges is operational in the temperature range of 223–473 K and allows for a decrease in the sensitivity of the bridge to thermal shock.
5152551525
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884427426A SU1525442A1 (en) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | Method of setting up integral strain measuring bridges |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884427426A SU1525442A1 (en) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | Method of setting up integral strain measuring bridges |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1525442A1 true SU1525442A1 (en) | 1989-11-30 |
Family
ID=21375876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU884427426A SU1525442A1 (en) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | Method of setting up integral strain measuring bridges |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1525442A1 (en) |
-
1988
- 1988-05-17 SU SU884427426A patent/SU1525442A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 1293474, кл. G 01 Е 7/18, 1985. Авторское свидетельство СССР № 174739, кл. G 01 В 7/18, 1984. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0053337B1 (en) | Load cell and method of manufacturing the same | |
| US4893079A (en) | Method and apparatus for correcting eddy current signal voltage for temperature effects | |
| US2399674A (en) | Alternating current power bridge | |
| EP0422890A2 (en) | Force measuring device with zero adjustment | |
| US6314815B1 (en) | Pressure sensor with compensation for null shift non-linearity at very low temperatures | |
| SU1525442A1 (en) | Method of setting up integral strain measuring bridges | |
| US2980852A (en) | Impedance measuring networks | |
| US3077561A (en) | Bridge compensating circuit | |
| US4442718A (en) | Strain gauge and electric circuit for adjustment and calibration of same | |
| US2759150A (en) | Circuit and method for producing standard voltages | |
| US2615065A (en) | Electrical measuring system | |
| US2865202A (en) | Device for measuring and detecting thermal energy | |
| US3106086A (en) | Strain gage dilatometer | |
| JP3716308B2 (en) | High resistance measuring method and high resistance measuring apparatus | |
| RU2017060C1 (en) | Method of tuning of semiconductor integrated strain gauges and device for its accomplishment | |
| SU979890A1 (en) | Digital temperature meter | |
| SU1627826A1 (en) | Method for adjusting integrated stain-measuring bridge | |
| RU2738198C1 (en) | Method of reducing measurement error of temperature with electric bridge and measuring axle of wheatstone-kapinos | |
| SU1515035A1 (en) | Method of measuring deformation of solids | |
| RU2807002C1 (en) | Strain gauge force sensor | |
| US3109137A (en) | Bridge circuit | |
| US3495169A (en) | Modified kelvin bridge with yoke circuit resistance for residual resistance compensation | |
| Inglis | Evaluation of ac-dc transfer errors for thermal converter-multiplier combinations | |
| SU1448288A1 (en) | Method of setting up integrated strain-gauge bridges | |
| RU2031393C1 (en) | Method and detector for measuring deformations of constructions at testing under sign-variable temperature stresses |