SU994937A1

SU994937A1 - Тензорезисторный датчик силы

Info

Publication number: SU994937A1
Application number: SU792827979A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Цывин; Василий Александрович Годзиковский; Михаил Михайлович Парфенов; Александр Ростиславович Лепорский; Леонид Матвеевич Кузнецов; Сергей Сергеевич Зверев
Original assignee: Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Испытательных Машин,Приборов И Средств Измерения Масс
Priority date: 1979-10-16
Filing date: 1979-10-16
Publication date: 1983-02-07

Description

Изобретение относитс к силоизмёрительной технике.

Известен датчик с тензорезисторами , размещенными в зонах равномерных деформаций, получаемых за счет применени в качестве балок консолей равного сопротивлени изгибу ClJ.

Недостатками этого датчика- вл ютс сложность изготовлени и значительные габаритные размеры на Но1грузки 5-10 тс.Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс силоизмерительный датчик, содержащий упругий элемент, выполненный в виде: двух жестко соединенных по концам балок , на поверхност х которых расположен мост тензорезисторов 2.

Недостаток известного датчика заключаетс в том, что технологи изго .товлени его достаточно сложна.

Цель изобретени - упрощение технологии изготовлени .

Указанна цель достигаетс тем, что мост тензорезисторов выполнен в форме замкнутой рамки и расположен на боковой поверхности упругого элемента , при этом мост содержит две низкоомные перемычки, размещенные на нёдеформируемых участках боковой поверхности упругого элемента, а продольные оси тензорезисторов расположен параллельно продольным ос м балок.

На фиг.1 показан датчик-с мостом тензорезисторов в форме рамки, расположенной вдоль внутренней границы. боковой поверхности, вид спереди, на фиг.2 - датчик с рамкой, расположенной вдоль наружной границы боковой

10 поверхности, общий вид; на фиг.3 схема нагружени одной из балок сосредоточенной нагрузкой и эпюра изгибающих напр жений по длине балок.

Тензорезисторный датчик силы со15 держит упругий элемент, например, из полупроводникового кремни п-типа проводимости, выполненный в виде двух балок 1,2 равного сечени , жестко соединенных по концам. На боковой

20 поверхности упругого элемента расположен мост, состо щий из четырех (R.Rij.R3,) тензорезисторов, выполненный в форме замкнутой рамки 3 из . полупроводникового кремни р-типа

25 проводимости. Продольные- оси тензорезисторов расположены параллельно продольным ос м балок вдоль внутренней или наружной границы боковой поверхности . К контактным площадкам 4, вы30 полненным заодно целое с тензорезийторами , присоединены электрические выводы 5. Мост тензорезисторов содержит две низкоомные пepe 1ычки 6, размещенные на недеформируемых участках боковой поверхности упругого элемента .

Датчик работает следующим образом

При воздействии измер емого усили F в балках возникают знакопеременные пол деформации, при этом транзисторы , расположенные в соседних плечах моста, воспринимают деформацию разного знака, а контактные площадки,расположенные в зонах изменени знака деформации (где значени деформаций близки к нулю)i имеют минимальную ползучесть. Мост тензорезисторов преобразует деформацию в электрический сигнал, пропорциональный измер емому усилию F, который далее поступает на вторичный прибор.

Силоизмерительный датчик позвол ет за счет расположени моста тензорезисторов на боковой поверхности упругого элемента и выполнени моста тензорезисторов в форме замкнутой. рамки значительно упростить техноло .гию изготовлени датчиков и использовать групповые методы. Групповые методы изготовлени позвол ют повысить качество, воспроизводимость метрологических характеристик и надежность датчиков.

Claims

Формула изобретени

Тензорезистор.ный датчик силы, содержащий Упругий элемент, выполненный в виде двух жестко соединенных по концам балок, на поверхност х которых расположен мост тензорезистоj5oB , отличающийс тем, что, с целью упрощени технологии изготовлени , мост тензорезисторов выполнен в форме замкнутой рамки и расположен на боковой поверхности упругого элемента, при этом мост содержи две низк1оомные перемычки, размещенные на недеформируемых участках боковой прверхности упругого элемента, ъ. продольные оси тензорезисторов расположены параллельно продольным ос м балок.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

.1. Годзиковский В.А. Упругие элементы тензорезисторных датчиков силы . М. , 1976, с. 26-27, рис. Юг .
2. Авторское свидетельство СССР № 189186, кл. G 01 L 1/22, 22.07.65 (прототип).

Ып-ТИП

.

U3Z

Sip-ГИП

фиг.З