Датчик давления и способ его изготовления
Изобретение предназначено для првышений чувствительности, уменьшая погрешности при воздействии нестационарной температуры измеряемой среды, уменьшения габаритов, повышения технологичности и уменьшения динамических характеристик . При воздействии нестационарной тем
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (л>5 6 01 1 9/
ГОСУДАРСТВЕ lHOE flATEHTHOE
ВЕДОМСТВО. СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) .
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
I (21) 4791695/10 (22) 15.02.90 (46) 23.02.93. Вюл. Ь 7 (71) Научно-исследовательскй институт фи зических измерений (72) Е;М.белозубов (56) Авторское свидетельство СССР
М 1337691, кл. 6 01 (9/04, 1980, Авторское свидетел ьство СССР
М 1744531, кл:. 6 0.1 1 9/04, 1989, 6
„„ДЦ„„ l 796927 А1
2 (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ И СПОСОБ ЕГО .
ИЗГОТОВЛЕНИЯ (57) Изобретение предназначено для повышения чувствительности, уменьшая погрешности и ри воздействии нестационарной температуры измеряемой среды, уменьшения габаритов, повышения технологичности и уменьшения динамических характеристик. При воздействии нестационарной тем3 ... 1796927 .. 4
Я пературы измеряемой среды (термоудара) опорного основания вследствие увеличения . на мембране 2. возникает неравномерное площади поверхности опорного основания, поле температур. Неравномерность темпе- несмотря на не стационарный характер из: ратурйого поля 8 конструкции существенно менения температуры на планарной стороменьше вследствие.близости термических .не мембраны, температура тензоэлементов сопротивлений мембраны и отгорного осно- окружных и радиальных тензорезисторов одивания. 3 из-за равейства их толщйН. При накова. Одинаковая температура радиальных этом в области размещения тензорезйсто- . и окружных тенэорезисторов в каждый конкров 4; 5 скорость измекенйя температурно- ретныймоментвременивызываетодинаковые го поля как..rip радиусу,.так и во времени ---изменения сопротивлений тензорезисторов, минимальна;. В связи с выбранными разме=: которые вследствие включения тейзорезисторами.и местоположением тензоэлементов и .. ров s мостовую схему взаимно компенсируютвыбра нййми соотношениями размеров ся.2с. и1 з.п. ф-лы,3ил. интегральной температуре радиальных тенПредлагаемое изобретение относится к связанных с измерениемдавления вуслови- 5 вестной конструкции также. весьма ях воздействия нестационарнойтемперату-. - значительно. Это связано с тем, что для ры измеряемой среды (термоудара).::: обеспечения большей равномерности темИзвестен датчик давления, содержащий . пературного поля на мембране и для миникорпус, упругйй элемент в виде круглой же- мизации воздействия внешних моментов (например, момента затяжки при установке сткозащемленной мембраны, выполненной 1.0 эа одно целое с опорным основанием на . датчика давления на изделие) необходимо которой расположены соединенные в мос- — сравнительно протяжное опорное основатовую схему тенэорезисторы размещенные ние. Технологичность известной конструкйо дуге окружности и: по радиусу мембра- ции недостаточна вследствие малого
15 выхода годных при изготовлении датчиков ны; причем окружные: тензорезисторы своей срединной час гью размещены по ок- . низких диапазонов измерения из-за большого брака при полировании мембран небольшой толщины. Недостатком известной
: конструкции являются несовершенные ди:. ружности с радиусом
1 г =". го — 1тр
20 намические характеристики, вызванные где го - расстояние ат центра мембраны до: сравнительно низкой собственной частотой серединьг тензорезистора, размещенного в канала опорного основания, вследствие нерадиальном направлении; .:; достаточного..отношения era ширины к дли4р — длина тейзорезистара, размещен- не и сравнительно низкой собственной ного в радиальном направлении.. 25 частотой мембраны, вследствие ее сравниНедостатком известной конструкции тельно небольшой толщины, является сравнительно небольшая чувстви- Известен способ изготовления датчика
: тельность, связанная с тем, что тензорези- давления, заключающийся в формировании сторы расположены в зоне воздействия мембраны с цилиндрическим опорным оснемаксимальных радиальных и тангенци- 30 нованием и посадочнымместом, полироваальнйх деформаций. Погрешность датчика нии поверхности мембраны и нанесении на . в условйях воздействия нестационарной нве диэлектрических, тензорезистивных и температуры измеряемой средй также весь- проводящих пленок, ма высокая вследствие расположения тен- Недостатком известного сгюсоба являзореэисторов .в зоне неидентичного 35 етсяневозможностьизготовлениядатчиков изменения температуры. Это связано с тем, давления с необходимыми чувствительночто хотя окружныетенэореэисторы находят- стью, погрешностью от воздействия неста-. ся в зоне, где температура на мембране ционарной температуры измеряемой равна среднему значению температуры кра- . среды, габаритами, технологичностью и диев радиальных тензорезисторов, среднеин- 40 тетральная температура окружных тенэорезисторов не соответствует средненамическими характеристиками вследствие причин, изложенных выше в критике конструкции. измерительной технике, в частности к дат-: зорезисторов вследствие-принципиально .чикам, предназначенным для использова- .нелинейного распределения температурнония в различных областях науки и техники, го поля Ilo радиусу мембраны. Габариты из5::::: -. 1796927,: 6
Известна конструкция датчика давле- :товлейия датчиков давления с необходи- ния, выбранная в качестве прототипа, со- мыми чувствительностью, погрешностью от держащая корп ус,: - мембрану с воздействия .нестационарной температуры периферийным основанием, выполненным измеряемой среды, габаритам; технологич- в виде оболочки вращения с подйутрейием 5 ностью и динамическими характеристиками относительно края мембраны, прйчем тол-::вследствие причин, изложенных. вМше. в щина стенки оболочки вращения равна тол- крйтике конструкции, щине мембраны, а на.планарной стороне . Целью изобретения является повыше. мембраны сформированы окружные и ради- ние чувствительности, уменьшение norpeiii альные тензорезисторы, соединенные в из- .10. ности при воздействии нестационарной .. мерительную схему и выполйеннйе в виде: . температуры измеряемой среды, уменьше- . нескольких идентйчных тензоэлементов,: ние габаритов, повышение технологичности соединенных между собой низкоомными и улучшение динамических характеристик, перемычками и размещенных, на одинако- за счет увеличения деформаций в зоне уставом расстоянии от центра мембраны., - 15 норки тензорезисторов вследствие суммиНедостатком известной конструкции романия деформаций от воздействия является небольшая чувствительность, свя- измеряемого давления на мембрану с дезаннымстем,чтотензозлементыреагируют:формациями от воздействия измеряемого йа радиальные и тангенциальные деформа-,. давления на опорное основание. за счет поции, образуемые в данной конструкции .20 выщения равномерности и уменьшения скотолько в результате воздействия измеряе- расти изменения температурного поля в мого:давления на мембрану датчика. По-. - зоне установкитензорезисторов. грешность известного датчика .от воздействйя йестационарной температуры: На фиг;1 изображен общий вид предлаиэмеряемой среды также весьма. высока, 28 гаемого датчика давления;. на фиг.2 — фрагвследствие:расположения.тензорезйсторов мент опоряого основания датчика; на фиг.3в зонах сравнительно:большой скорости из.= .. отдельные этапы йзготовления датчика: менения температурного йоля,;:::: ..;.:. - Толщины дизлектрической, резистивГабариты известной конструкциитакже ной и контактной пленок для наглядности весьма значительны, Это связано.с тем, что 30 несколько увеличены. Датчик давления со для обеспечения большей равномерности держит вакуумированный корпус 1, мембратемпературйого поля на мембране и для ну 2 с периферийным основанием 3, минимизации воздействия.внешних усилий . окружные 4 и радиальные 5 тензорезисто.(например, от момента затяжки при уста- ры, выполненные соответственно в вида новке датчика давления) необходимо срав- 35 идентичных тензозлементов, соединенных нительно протяженное опорное основание. низкоомными перемычками 6 и размещенТехнологичность известной. конструкции - нйми на периферии мембраны на одина- недосгаточна, вследствии малого выхода " ковом расстоянии от ее центра. годных при изготовлении датчиков низких. -. Периферийное основание в, полнено в виде диапазонов измерения из-за большого бра- 40 расположенного в плоскости мембраны ка при полировании мембран небольшой: консольногоучастка 7,выполненногозаодтолщины.Недостаткомизвестнойконструк-. но целое с опорным осйованйем 8 в виде ции является также невысокие динами-: оболочки вращения, ось 9 которой перпенческих характеристики, .-вызванные: дикулярна плоскости мембраны, а образуюсравнительнонизкойсобственнойчастотой 45 щие 10 и 11 выполнены в виде р л опорного основания вследствие выпуклых в сторону от оси и сопряженныхс недостаточного большого отношения его обоих концов с параллельными оси вращеширины:кдлине и сравнительно низкой соб- ния прямыми 12Ä 13, 14, 15, соединенными ственной частотой мембраны вследствие ее другими концами с мембраной или посадочсравнительно небольшой толщины, 50 ным местом 16, толщина оболочки вращеэвестен-способ изготовления датчика ния и консольного участка равны толщине давления, включающий изготовление мемб- мембраны, а максимальный диаметр обораны с периферийным основанием в виде лочки вращения равен диаметру консольнооболочки. вращения и поднутрением отно- го участка, Средняя линия 17 образующих сительно края мембраны, полирование по- 55 криволинейной части оболочки вращения верхности мембраны и формирование на выполнена в виде сопряженныx дуг ок жз ементов е низкоомными пере- ности. Размеры злементов конструкции свямычками ме ними. ами между ними. заны заявляемым соотношенйем.
Недостатком известного способа иэго- Датчик изготавливают следующим обтовления является невозможность иэго- разом. Формируют мембрану с периферий7 . 1796927 В ным основанием из сплава 29Н26КХБТЮ.. жения вызывают деформации на планар. При этом выполняют периферийное основа- HO& части мембраны. В связи с;выбранным. ние в виде. расположенного s плоскости местоположенйем тензоэлементов,тензоэмембраны консольного участка, выполнен- лемент окружного . тензорезистора подного заодно целое с опорным основанием в 5 вергается воздействию растягивающих . виде цилийдрической оболочки (см; фиг.3а), тангенциальных деформаций е, вызван-.
Формиройание пРоводят любыми извест- ных воздействием измеряемого давленйя ными способами механической обработки.. на мембрану, направленнь1х вдоль длины
ycTBíýâëèeeeò мембрану в oxeaTbteeeuqie . Резистора.и сжимающих радиальных деопорное:основание Разьемнув матрицУ 18. 10 формаций яг, вызванных воздействием изВнуренняя поверхность матриць1 вйполне- меряемого.давления на мембрану на с необходимой конфигурацией. Термооб- сжимающих радиальных деформаций я,„, рабатывают мембрану с периферийнйм вызванных воздействием измеряемого дав- основанием йеревОДЯ их в болев йластичное ления на опорное Осноаание, сжимающих . сосТояйие. Одновременно созда)от внутри 15 радиальнцх: деформаций "яф вызванных приемной полости опорного основания давление более оминального и воздействуЮт ВОЗДеист ием иэмвряЕмого давления на на мембрану: усилием, приложенным по цилиндр ческое о ор ое основание, Де
ee nnocKoctu yctnJtute nрикладь вается формации . е "а"равле"ы и
:" через пластину 19, вдоль оси опорного ос- 20 дикУлЯРно длине тензозлемента., Внования, Под действием приложенного уси- . Результате воздейстВия таких деформаций лия и даВления опорное основание СОПРОТИВЛЕНИЕ КажДОГО тЕНЗОЭЛЕМЕНта.ОКдеформируется. до полного сойрикоснове- Ружного тензорезистоРа УвеличитсЯ. Вслед" ния с поверхностью матрицы. Величина ...Ствие аналогичных,пРичин тенЗОЭлемент давления и усилия подбирается экспери- 25 Радиальною тензорезистоРа подвеРгаетСЯ ментально в зависимости от койкретнйх ти- воздействию РаСтлгиваЮЩих тайгенцйаль- . . поразмеров мембраны и периферийного . ныхдеформаций ят. вызванйьавбздейстоснования, ... :; .. вием измеряемого давления на мембрану, Термообрабатывают мембрайу с пари- направленных перпендикулярно дпине ферийным основанием, снимая тем самым 30 тензоэлемента и сжимающйк радиальных остаточнь е механические напряжения, воз- деформаций 8<, вызванных воздействием никающие при формировании onol oro ос. измеряемого давления на мембрану ; сжинования. Полируют мембрану йзвестными мающих радиальных деформаций е<, выспособами. Йаносят на поверхности мемб- . званйых воздействием измеряемого раны и консольного участка слойдиэлектри- 35 давления: на цилийдрическое опорное, ка 20 в виде структуры Alg0g-SlOz-толщиной основание,; сжимающих радиальных
3 мкм, тензорезистивную пленку 21 из спла-. деформаций eg, вызванных воздействива Х20Н75Ю с поверхностнь1м сопротйвле- . ем измеряемого давления на цилиндриййем 100 ОмlквадРат пРовоАЯщУю пленку ческое опорное основание. Деформации
22 в виде структуры ванадий-никель толщи- 40 г„„, g„, gg направлены вдоль длины тензоной 1,5 мкм. элемента., В результате воздействия таких
Датчик давления работает следующим
Дат д е рабо е с едующим деформаций сопротивление резистивного
Д СтВУ Е Р У О Р 08 ОСНО à- окружные и радиальные тензорезисторы действует на мембрану и опорное основаДавлениЯ нЕ ембранУ Е ней возникают Ра- ненных низкоомн ми е е ам выполнены в виде последовательно соединенных низкоомными перемычками и диальййе и тангенциальные напряжения, равномерно размещенных идентичных тензоэлементов, то изменение сопротивтангенциальных деформаций. Под воздей- 50 сторо буде ра но с ме эменений лений окружных и радиалъных тензорези- . ствием измеряемого давления на цилиндри- .. сопротивлений соответствующих тензоэлесоединения мембраны и опорного основаментов. Увеличение сопротивлений противоположно включенных окружных тензорезисторов и уменьшение противополие, направленное nî радиусу мембраны. Б5
Воздействие изгибающего момен а пРиво- и еоб аз ется мо тово с ой 55 ложно включенных радиальных резисторов дитк появлению вмембранедополнитель- чес ийс гнал о о ый ос ае авы о ных напряжений, максимальная величина которых наблюдается в области соединения ные контакты датчика, Причем, вследствие мембраны и опорного основания. Напря- воздеис виЯ допо ните д ф Рмац й, 10
9... 1796927 образующихся в результате воздействия из- тивнам случае на разные тенэоэлементы меряемой среды на опорное основание, ве- будут действовать не равные.по величине. личйна выходного сигнала больше, чем у " деформации, вызвайные воздействием издатчика по прототипу. Так как площадь па- меряемого давления на опорное основание. верхностй опорного основания в заябляе- 5 Неравные деформации вйэовут неравную
: мом решении вследствие выполнения: чувствительность отдельных тензоэлеменопорного основания в виде оболочки.вра- тов. Кроме того, неперпендикулярность . щения, образующие которой выполнены в продольной оси опорного основания пловиде кривых, существенно превышает пло- скостй мембраны приведет к неравенству щадь опорного ocHoàaíèÿ по прототипу, 1О температур атдельййх тензоэлементов при то и допалнительные деформации,:возни- ..тврмаударе, а, следовательно и к увеличе. - кающие в мембране.из-эа реакции опор- нию погрешности от воздействия нестацио, ного оснааания на воздействующее: . нарнай тем ературы измеряемой среды. давление, а следовательно, и чувствитель- .. Образующие оболочки вращения выность будет больше, чем в пратотйпе. При 15 полнены в виде кривых для увелйчения плавоздействйи йестационарной температуры . щади поверхности опорного: основания и измеряемой среды (термоудара) на мембра- увеличения за счет этого реакции опорного
- не возникает неравномерное полетемпера- . основания на измеряемое давление, а, слетур;Неравноиерностьтемпературнога.поля довательно и чувствительности датчика, в предлагаемой конструкции существейно 20 Кроме того увеличение площади поверхноменьше по сравнению с датчиком по прото- . сти опорного основания ускоряет время
1ипу вследствие близости термических со- восприятия опорным основанием темперапротивленйй мембраны. и опорного: туры измеряемой среды, а, следовательно основания из-за равенства их толщины. При выравнивает температурное поле на мембэтом в области размещения тензорезиста- 26:ране и уменьшает погрешность йри воэдейp0s скорость измененйя температурного ствии нестационарной температуры поля как па радиусу так и па времени мини.- измеряемой среды, Этого же результата floмальна. В связи g выбранными размерами . зваляет добиться. удлинение пути темпераи местаполажениемтензоэлементавивы- турнага патака от посадочного места к бранными соотношениями размеров айор- .30 мембране, за счет криволинейности образу: ного основания вследствие увеличенйя ющей, Выполнениеабразующихввидекри.площади поверхности опорного основа- вых уменьшает расстояние между ния; несмотря на нестационарный харак- посадочным местом и поверхностью мембтер изменения температуры на планарной . - раны, чта позволяет уменьшить габариты старане мембраны, температура тензоэле-. 35 датчика и увеличивает собственную частоту ментов окружных и радиальных тензарези- .: канала вследствие уменьшения его длины. старое одинакова, Один аковая: Кроме того, собственная частота канала уветемпература радиальных и окружных тензо- . личивается вследствие увеличения диамет. резисторав в Каждый конкретный момент. ра канала в результате выполнения времени вызывает одинаковые изменения 40 "опорного основания в виде оболочки вращесопративлений тенэорезисторав, которые .. ния с криволинейными образующими, вы-. вследствие включения тензарезистарав в пуклыми в сторону.от оси. Криволинейные мостовую схему взаимно компенсируются.. образующие сопряжены с обоих концов с
Причем, так как в результате выбранных со-: параллельными аси вращения прямыми, соотношений скорость изменения темпера- 45 единенными другими концами с мембраной турнага паля как по радиусу так и ва илипасадочнымместам,т,е,абразуяфактивремени,вабластираэмещениятенэарези- ческие участки цилиндрической оболочки старав, меньше чем у прототипа, та и мень- для абеспечейия с одной стороны сравнише будет погрешность при воздействии тельно плавного сопряжения с посадочным нестационарнайтемпературы.. 50 местам с образованием сравнительна неПериферийное основание выполнено в большого превышения деформаций и зоне виде распаложеннага в плоскости мембра- перехода, а с другой стороны сравнительно ны консольною участка, выполненного за резкого перехода с мембраной с абеспечеодно целое с цилиндрическим опорным ос- кием максимального превышения деформанованиемдля обеспечения возможности из- 55 ций в зоне. размещения тензоэлементав в менения толщины цилиндрического других местах:мембраны, Толщина o6onочопорного основания. Выполнение продоль- ки вращения и консольного участка равны ной оси опорного основания перпендику- толщинемембраны,для обеспечения блиэалярно плоскости мембраны, носит. сти .теРмических сопротивлений опорного принципиальный характер, так как в про- основания и мембраны, и выравнивания
1796927
11 .. .. 12 вследствие этого температурного поля в эо- (вследствие неоправданного уменьшения:. .. неустановкииобеспечениямаксимального диаметра опорного основания), Тензоэле- воздействия изгибающего момента и уси-: менты расположены на мембране в зоне лия,обраэующйхся в опорном основании на соединения мембраны и опорного основадеформации.в плоскости мембраны. Если 5 ния. для обеспечения м4ксимума чувствитолщина:оболочки вращения будет меньше.: тельности, минимума температурной толщины мембраны, то термические cortpo- погрешности при термоударе. Средняя литивление опорного основания будет мень-: ния образующих крйволинейной части обо ше теплопроводимости мембраны, что лачки вращения выполнена в вйде приведет к неравномерному восприятию 10 сопряжения дуг окружности для обеспечетвмпературыизмеряемойсреды мембраной .ния равномерности распределения дефори опорнымоснованиеми йоявлениюдопол- - маций, возникающих при деформировании нительной неравномерноститемпературно-: опорного основания как: rfpN изготовлении го поля. Кроме того; в этом случае влиянйе так и при воздействии измеряемого давлеизгибающего момента и усилия, возникаю- 15 ния. При любой. другой конфигурации средщих в опорномоснованиинадеформациив. ней линии (кроме прямой) s опорном мембране, будет существенно ослаблено основзйии возникают зоны неравномерновследствие различной жесткости мембраны го распределения деформаций. которые мои: опорного основания, Аналогичные про- гут оказаться в процессе Эксплуатации на
, цессй будут проходить в случае превыШе- 20 чувствительйость, погрешность от термо ния толщины. опорного основания толщйны . удара и t.ä. мембраны; Толщина консольного участка Перед полированием- мембраны уставыбрана равной толщине мембраны для навливают ее в охватывающую опорное особеспечения необходимого воздействия иэ- нование разъемную матрицу с необходймой гибающего,момейта и усилия, образующих- 25 внутренней конфигурацией для обеспечеся в опорном основании на деформации в ния последующего изъятия упругого злЕплоскости мембраны прй достаточйой жес- мента, В нутри полости опорного ткости. закрепления мембраны в опорной основания:создают . давление превышаюосновании. Если толщина консольного уча- . щее максимальное. йзмеряемое для обеспестка будет меньше толщины мембраны, то 30 чения вйпуклости опорного основания. деформации в месте расйоложения тейзоэ- Воздействуют на мембрану усилием прилолементов от воздействия измеряемого .женном оо всей плоскости вдоль оси опордавления будет меньше; вследствие недо- ного основаниядля полного формирования статочной жесткости закрепления мембра-: формы опорного основания; Воздействия ны в опорном основании. 8 случае, если 35 усилия и давления должно бйть одновретолщина консольной части: будет больше . мейным,так какв случае,если райьше будет толщины мембраны, то неоправдзнйо уве- ..действоватьдавление, то будетдеформироличится жесткость мембраны; что приведет . вана мембрана вследствие воздействие пок уменьшению влияния изгибающега мо-: .вышенного давления, а в случае еслй . мента и усилия в опорном основании на 40 раньше будетдействовать усилие„то может деформации мембраны.. -: . произойти нарушение устойчивости и деМаксимальный диаметр оболочкй вра- формация опорного основания в сторону щения равен диаметру. консольного участка его оси.. для обеспечения минимума габаритных раэ- Технико-экономическим преимущестмеров при обеспечении оптимальйости дру- 48 вом предлагаемого датчика давления по гих характеристик, так как в случае сравнениюспрототипомявляетсяповышейревышения диаметра оболочки вращения we чувствительности от ЗОдо 100, уменьдиаметра консольного участка неоправдан-:., шение погрешности при воздействии но увеличится поперечные размеры вслед- нестационарйой температуры измеряемой ствие.того, что поперечные размеры 50 среды в1,9раза,засчетувеличенилмакси датчика с осйовном определяются диамет- мальных деформаций от воздействия измером консольного участка, Если максималь- ряемого давления. на мембрану с ный диаметр оболочки аращения будет деформациямиотвоздействияизмеряемого меньше диаметра консольного участка, то давления на опорное основание вследствие неоправданно ухудшатся габариты (вслед- 55 увеличения площади поверхности опорного ствие необходимости обеспечения длины основания, за счет повышения равномерноопорного основания), увеличится погреш- сти и уменьшения скорости изменения тем ностьоттермоудара(иэ-зауменьшенияпло- пературного поля в зоне установки щади поверхйости опорного основания) и тенэорезисторов. Повышение чувствительухудшатся динамические характеристики ности позволяет при тех конструктивных.1796927 13 размерах изготавливать датчики давления на меньшие пределы измерения. Уменьше-: . ние габаритов достигается также за счет уменьшения примерно в 2 раза длины опор- ного основания.:, - .. .. 6 . Другим преимуществом предлагаемого решения является повышение технологич- . ности вследствие повышения выхода год: ных после операции полировки мембрайы из-за возможности увеличения толщины 10
14 мембраны. Преимуществом решения явля-. ется также улучшение динамических характеристик вследствие увеличения собственных частот внутренней полости опорного основания и мембраны за счет увеличения диаметра и уменьш!ения длйны вйутренней полости опорного основания и за счет увеличения толщины мембраны. Кроме того, в силу этих же причйй увеличивается виброустойчивость датчика давления.! !
Формул а изобретения .. ним радиусом стенки вершины гофра и ра. 1. Датчик давления, содержащий кор- . диусом его сопряжения с основанием мемпус, мембрану с. периферийным основани- браны удовлетворяют соотношениям ем, выполненным в виде оболочки:: 0ц=0О+2г+Н; вращения с поднутрением относительно Lq=2i; края мембраны„причем толщина стенки . =0,25(0» — 0О) — 0,5Н; оболочки вращения равна толщине мембра- . где Н вЂ” толщина мембраны; ны, а на планарной стороне мембрайы .. 0 — энутренний диаметр основания сформированы окружные и радиальные тен- мембраны; зорезисторы, соединенные в измеритель-.. 0» — наружный диаметр края мембраны., ную схему и вьгполненные в виде .- 3. Способ изготовления датчика давле- нескольких идентичных тензоэлементов, со- ния, включающий изготовление мембраны с единенных между собой низкоомными пе-, .; периферийнымосновэниемввидеоболочки ремычками и размещенных на одинаковом: . вращения и поднутрением относительно расстоянии от центра мембраны, о тл и ч а ю- края мембраны, полировэние поверхности щ.и и с я тем, что, с целью повышения мембраныиформированиенанейтензозлеточности за счет уменьшения .температур- ментов с низкоомными перемычками между ной погрешности при воздействии нестаци- ними,!отличающийся тем, что. с целью онарной температуры измеряемой среды и повышения технологичности и надежности, увеличения чувствительности, уменьшения перед полированием мембрану устанавлигабаритов, повышения технологичности и, вают в охватывающую основание разъемулучшениядинамическиххарактеристики, в ную матрицу с конфигурацией внутренней нем оболочка вращения выполнена в вйде поверхности, аналогичной конфигурации . гофра с наружным диаметром, равным диа- ., гофра, а затем во внутреннюю полость оснометру мембраны, э тензорезисторы рэспо- .. вания подают давление, вызывающее плаложены в.зоне соединейия мембраны и стическое течение материала основания, и основания. одновременно воздействуют давлением на
2.Датчик давления по п.1, о тл и ч а ю- мембрану, деформируя стенку основания шийся тем, что в нем средний радиус до ее сойрикосновения с внутрейней постенки вершины гофра t, диаметр 0ц, на верхностью матрицы, после чего снимают котором расположены центр радиуса вер- остаточные напряжения в материале мемшины гофра, и расстояние 1 ц между сред- брэны.
1796927 %я 5 ф б
Составитель Е.белозубов . Редактор Т.Козлова Техред M.Моргентал Корректор T,aaàêîâè÷
Заказ 644 Тираж . Поф исное .
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/б
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
![Датчик давления и способ его изготовления](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/766/7664804-s.jpg)
![Датчик давления и способ его изготовления](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/766/7664805-s.jpg)
![Датчик давления и способ его изготовления](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/766/7664806-s.jpg)
![Датчик давления и способ его изготовления](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/766/7664807-s.jpg)
![Датчик давления и способ его изготовления](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/766/7664808-s.jpg)
![Датчик давления и способ его изготовления](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/766/7664809-s.jpg)
![Датчик давления и способ его изготовления](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/766/7664810-s.jpg)
![Датчик давления и способ его изготовления](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/766/7664811-s.jpg)