Технические измерения и приборы. Часть 1. Измерение теплоэнергетических параметров. Чистофорова Н.В - 123 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

АГТА | Ангарск

Составители: 

Рубрика: 

Существует несколько способов изготовления полупроводниковых
тензопреобразователей: вырезание из полупроводникового монокристалла;
выращивание монокристалла посредством конденсации паров; нанесение
на некоторые виды подложек тонких пленок со свойствами монокристал-
лов; получение диффузионным способом. Особенно широкое применение
в изготовлении общепромышленных тензорезисторных ИПД в силу своих
высоких механических, изолирующих и теплоустойчивых качеств получи-
ла технология КНС — «кремний на сапфире». Упрощенная конструкция
чувствительного элемента тензопреобразователя, основанного на данной
технологии, представлена на рис. 3.16. Чувствительный элемент состоит из
сапфировой подложки 3, на которую диффузионным способом нанесены
тензорезисторы 4 (чаще всего в виде уравновешенного измерительного
моста Уитстона). Подложка припаяна твердым припоем 2 к титановой
мембране 1.
3
4
Рис. 3.16. Чувствительный элемент
полупроводникового
2
тензопреобразователя:
1
1 – титановая мембрана; 2 - серебросо-
держащий припой; 3 – сапфировая под-
ложка; 4 – тензорезисторы
Чувствительный элемент включается в общую измерительную цепь
преобразователя давления, структурная схема которого представлена на
рис. 3.17.
Деформация измерительной мембраны под воздействием внешнего
давления Р приводит к локальным деформациям тензорезисторного моста,
состоящего из постоянных тензорезисторов R
2
, R
3
, R
4
и переменного R
1
. В
результате происходит разбаланс моста, который преобразуется электрон-
ным блоком и в унифицированный выходной электрический сигнал.
К преимуществам данного типа чувствительных элементов можно
отнести достаточно высокий температурный диапазон работоспособности
(от -160 до +1500°С), хорошую защищенность чувствительного элемента
от воздействия любой агрессивной среды, налаженное серийное производ-
ство, низкую стоимость.
123
      Существует несколько способов изготовления полупроводниковых
тензопреобразователей: вырезание из полупроводникового монокристалла;
выращивание монокристалла посредством конденсации паров; нанесение
на некоторые виды подложек тонких пленок со свойствами монокристал-
лов; получение диффузионным способом. Особенно широкое применение
в изготовлении общепромышленных тензорезисторных ИПД в силу своих
высоких механических, изолирующих и теплоустойчивых качеств получи-
ла технология КНС — «кремний на сапфире». Упрощенная конструкция
чувствительного элемента тензопреобразователя, основанного на данной
технологии, представлена на рис. 3.16. Чувствительный элемент состоит из
сапфировой подложки 3, на которую диффузионным способом нанесены
тензорезисторы 4 (чаще всего в виде уравновешенного измерительного
моста Уитстона). Подложка припаяна твердым припоем 2 к титановой
мембране 1.
  4
  3                                 Рис. 3.16. Чувствительный элемент
  2                                         полупроводникового
                                           тензопреобразователя:
  1
                                   1 – титановая мембрана; 2 - серебросо-
                                   держащий припой; 3 – сапфировая под-
                                         ложка; 4 – тензорезисторы


      Чувствительный элемент включается в общую измерительную цепь
преобразователя давления, структурная схема которого представлена на
рис. 3.17.
      Деформация измерительной мембраны под воздействием внешнего
давления Р приводит к локальным деформациям тензорезисторного моста,
состоящего из постоянных тензорезисторов R2, R3, R4 и переменного R1. В
результате происходит разбаланс моста, который преобразуется электрон-
ным блоком и в унифицированный выходной электрический сигнал.
      К преимуществам данного типа чувствительных элементов можно
отнести достаточно высокий температурный диапазон работоспособности
(от -160 до +1500°С), хорошую защищенность чувствительного элемента
от воздействия любой агрессивной среды, налаженное серийное производ-
ство, низкую стоимость.




                                  123

Страницы