SU896433A1

SU896433A1 - Pressure pickup

Info

Publication number: SU896433A1
Application number: SU802921842A
Authority: SU
Inventors: Виктор Федорович Корзо; Владимир Николаевич Черняев; Татьяна Александровна Кологривова
Original assignee: Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского
Priority date: 1980-05-07
Filing date: 1980-05-07
Publication date: 1982-01-07

Description

1one

Изобретение относитс к технике измерени динамического давлени в устройствах мембранного типа и может быть использовано в системах регистрации перепадов динамического давлени с широким диапазоном измер емой п ер егруз ки.The invention relates to a technique for measuring dynamic pressure in membrane type devices and can be used in systems for detecting dynamic pressure drops with a wide range of measured heights.

Известно устройство, содержащее мембрану с изолирующей прослойкой и пленку тензорезистора из металла |A device containing a membrane with an insulating layer and a metal strain gauge film is known |

Недостатком этого устройства вл етс низка чувствительность регистрации перепадов динамического давлени .A disadvantage of this device is the low sensitivity of recording dynamic pressure drops.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности вл етс датчик давлени , содержащий мембрану, диэлектрическую подложку и расположенный на ней тензорезистивный элемент 2j .The closest to the proposed device according to the technical nature is a pressure sensor comprising a membrane, a dielectric substrate and a strain gage 2j located on it.

Недостатком указанного устройства вл етс низка чувствительность при регистрации перепадов динамического давлени в области низких и высоких давлений.The disadvantage of this device is low sensitivity when registering dynamic pressure drops in the low and high pressure ranges.

Цель изобретени - повышение чувствительности и расширени пределов измерени динамического давлени .The purpose of the invention is to increase the sensitivity and expansion of the dynamic pressure measurement range.

Указанна цель достигаетс тем, что тензорезистивный элемент выпол нен в виде размещенных один в другом с зазором двух меандров, между удлиненными участками которых за10 подлицо установлены перемычки из переключающего диэлектрика, причем зазор между меандрами, ширина перемычек и рассто ние между соседними перемычками равны ширине меандра.This goal is achieved by the fact that the tensor-resistive element is made in the form of two meanders placed one in another with a gap, between the elongated areas of which the jumpers from the switching dielectric are installed, the width between the meanders, the width of the jumpers and the distance between adjacent jumpers are equal to the width of the meander.

1515

. На фиг. 1 изображено устройство, вид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.. FIG. 1 shows the device, top view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one.

Датчик содержит металлическую мембрану 1, нанесенный на нее слой The sensor contains a metal membrane 1, a layer deposited on it

20 диэлектрика 2, на котором расположен тензорезистивный элемент в виде раз- . мещенных один в другом с зазором двух меандров. Каждый из них соответствует электродам 3 и 4, Между удлиненными участками электродов 3 и 4 размещены перемычки переключающего диэлектрика 5. Зазор между меандрами, ширина перемычек и рассто ние между соседними перемычками равны ширине , меандра d. Давление Р.прикладываетс нормально к поверхности датчика. Максимальной деформации подвергаетс его середина, минимальной - его кра .20 dielectric 2, on which the strain gauge element is located in the form of a. placed in one another with a gap of two meanders. Each of them corresponds to electrodes 3 and 4. Jumpers of switching dielectric 5 are placed between the elongated areas of electrodes 3 and 4. The gap between the squares, the width of the jumpers and the distance between the adjacent jumpers are equal to the width, square wave d. R. pressure is applied normally to the surface of the sensor. Its center is subjected to maximum deformation, its edge to a minimum.

Устройство работает следующим образом ,The device works as follows

В зависимости от величины напр жени между электродами 3 и 4, выполНЯЮ1ЦИМИ функцию тензочувствительных элементов, сопротивление диэлектрических перемычек 5 может быть низким или высоким. Если величина напр жени на диэлектрике 5 не превьшает некоторого порогового напр жени , то такой материал находитс в высокоомном состо нии и обладает определенным удельным поверхИостным сопротивлением . При некотором пороговом .напр жении сопротивление диэлектрика скачком за врем пор дка нескольких НС переходит в ниэкоомное состо ние и остаетс в этом состо нии при всех напр жени х, выше порогового. При уменьшении напр жени диэлектрик скачком вновь переходит в исходное высокоомное состо ние за. врем обрат Ного переключени пор дка несколькихDepending on the magnitude of the voltage between the electrodes 3 and 4, and the function of the stress-sensing elements, the resistance of the dielectric jumpers 5 can be low or high. If the voltage on the dielectric 5 does not exceed a certain threshold voltage, then such a material is in a high resistivity state and has a certain specific surface resistance. At a certain threshold voltage, the resistance of the dielectric abruptly over the time of the order of several HCs goes into a noneco-ohm state and remains in this state at all voltages above the threshold. When the voltage decreases, the dielectric abruptly goes back to the original high resistivity state for. The switching time of the switch is of the order of several

МКС.ISS.

До переключени тензочувствительность датчика определ етс сопротивлением двух независимых электродов 3 и 4, регистрирующих перепады давле ни в одном направлении. После переключени происходит закорачивание электродов и основное падение напр жени происходит на низкоомных перемычках в другом направлении. В исходном состо нии входное сопротив96433 . . 4Before switching, the sensor's sensitivity is determined by the resistance of two independent electrodes 3 and 4, which register pressure drops in one direction. After switching, shorting of the electrodes occurs and the main voltage drop occurs on low-resistance bridges in the other direction. In the initial state, the input impedance is 96433. . four

ление датчика вл етс высокоомным и определ етс сопротивлением электродов 3 и 4 после переключени низкоомным и определ етс состо нием J диэлектриче-ских перемычек. В св зи с этим в исходном состо нии датчик способен регистрировать низкие значени динамического давлени с высокой чувствительностью, а после переключени - высокие значени динамического давлени .The sensor is high-resistance and is determined by the resistance of the electrodes 3 and 4 after switching over to low resistance and is determined by the state J of the dielectric jumpers. In this connection, in the initial state, the sensor is capable of detecting low values of dynamic pressure with high sensitivity, and after switching, high values of dynamic pressure.

Таким образдм, использование предлагаемого датчика позвол ет повысить его чувствительность при регистрации перепадов динамического давлени в област х низких и высоких давлений.Thus, the use of the proposed sensor makes it possible to increase its sensitivity when detecting dynamic pressure drops in the areas of low and high pressures.

Claims

Invention Formula

A pressure sensor containing an elastic membrane coated with a dielectric layer and a tensor-resistive element disposed thereon, characterized in that, in order to increase the sensitivity and extend the limits of the dynamic pressure measurement, the tensor-resistive element is designed as

the other with a gap of two meanders, between jumped sections of which are flush mounted jumpers from the switching dielectric, and the gap between the meanders, the width of the jumpers and the distance between adjacent jumpers are equal to the width of the square wave.

Sources of information taken into account in the examination 01. Japan patent No. 31379,

cl. 111 C 23, 1971.

2. USSR author's certificate number 249700, cl. G 01 L, 9/04, 18.03.68 (prototype).