SU433694A3 - - Google Patents
Info
- Publication number
- SU433694A3 SU433694A3 SU1323175A SU1323175A SU433694A3 SU 433694 A3 SU433694 A3 SU 433694A3 SU 1323175 A SU1323175 A SU 1323175A SU 1323175 A SU1323175 A SU 1323175A SU 433694 A3 SU433694 A3 SU 433694A3
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- membrane
- pressure
- layer
- measuring
- layers
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0051—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance
- G01L9/0052—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements
- G01L9/0055—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements bonded on a diaphragm
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0042—Constructional details associated with semiconductive diaphragm sensors, e.g. etching, or constructional details of non-semiconductive diaphragms
- G01L9/0044—Constructional details of non-semiconductive diaphragms
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0051—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance
- G01L9/0052—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
1one
Изобретение касаетс профилированных металлических мембран дл линейного измерени давлени с помощью пьезосопротивлени . Эти измерени мохут вестись как Е ус- 5 лови х атмосферного,так и в услови х статического давлени (измерение разности давлений).The invention relates to shaped metal membranes for linear pressure measurement using piezo-resistivity. These measurements can be carried out both by the E conditions of atmospheric pressure and under static pressure conditions (measurement of pressure difference).
Известны плоские металличес- ю кие мембраны с тензометрическими преобразовател ми. Под воздействием давлени на поверхности такой мембраны образуютс области с положительным и отрицательным is удлинени ми. Различные тензометрические преобразователи обеих областей соедин ют с мембраной в схему половины моста или в схему полного моста. Такие мостовые 20 схемы дают измерительное напр жение , зависимое от давлени и от приложенного питающего напр жени . Однако пропорциональность между давлением и измерительным напр - 26Flat metal membranes with strain gauge converters are known. Under pressure, areas with positive and negative is elongations form on the surface of such a membrane. Various strain gauge transducers of both regions are connected to a membrane in a half bridge circuit or a full bridge circuit. Such bridge circuits 20 provide a measuring voltage dependent on the pressure and on the applied supply voltage. However, the proportionality between pressure and measuring pressure - 26
жением достигаетс только приблизительно от 10 кг/см.Only about 10 kg / cm is achieved.
Если размера такой же мембраны выбирают с расчетом ее исполь зовани дл измерешю давлени , меньшего 10 кг/см то наблвдаетс згвеличивающеес отклонение от линейности , так как вследствие увеличивающейс относительной деформации мембраны на напр жение изгиба дополнительно накладываетс еще напр жение раст жени .If the size of the same membrane is chosen with the calculation of its use for measuring a pressure of less than 10 kg / cm, then a very large deviation from linearity is observed, since, due to the increasing relative deformation of the membrane, an additional tension is superimposed on the bending stress.
Во избежание таких влений при измерении малых давлений предусматривают тензометрические датчики не на самой мембране,а на св занном с ней носителе. В этом случае сама мембрана служит только дл создани усили ,а перевод этого усили осуществл етс носителем .In order to avoid such phenomena when measuring low pressures, strain gauges are provided not on the membrane itself, but on the carrier associated with it. In this case, the membrane itself serves only to create an effort, and the transfer of this effort is carried out by the carrier.
Однако такие устройства конструктивно сложны и громоздки.However, such devices are structurally complex and cumbersome.
Известны также мембраны,в которых полностью отказались отAlso known membranes in which completely abandoned
33
нобителей Ъnobitele b
уси и S созданше мембраной, непос редстЕевно передавзте на свободно нат нутые проЕо оЕи которые деЁстEjDT как пьезосопротиЕлени .Wuxi and S are created by a membrane that are directly transferred to free-tensioned windows that have EDGEDT as piezoelectricity.
Однако затраты на изготовление таких уетройотЕ очень высоки.However, the cost of manufacturing such electrodes is very high.
Цель изобретени - повышение точности при измерении малых se личин давлени The purpose of the invention is to improve the accuracy when measuring small se masks of pressure
этого краева вона мембраны (TO 8, учасз-ок мембранЫеНе- пооредстЕенно граничащй с корпуерм ) Еыполнена полностью плоской и располодена Е одной плоскости о профильной частью ме1лбраны« На краевой зоне нанесешь пьезоэлек- трические слои Пьезоэлектрический слой предотаЕд ет ообои нроБод прш слой5расположенный между изол ционным и завдтным сло гш. Это обеспечивает проховдение тока главным образом в направлении радиального раст жени . This marginal Won of the membrane (TO 8, uchasz-ok membranes are Neighborhood bordering the buildings) is completely flat and spread out in one plane on the profile part of the metal wall. “At the marginal zone you will apply piezoelectric layers. The piezoelectric layer prepares to go to the surface. and in the original layer. This ensures current flow mainly in the direction of radial expansion.
Пьезоэлектрические слои могут быть размещены как на нерхне: так и на нижней стороне краевой зоны мембраныо.Их можно делить на отдельные участки (например на кавдой стороне по два участка) что позвол ет построить полную мостовую схемуPiezoelectric layers can be placed both on the top: and on the lower side of the edge zone of the membrane. They can be divided into separate sections (for example, on the downward side two sections), which allows you to build a full bridge circuit
Далее у например преимущественно при измерении перепада давлени в услови х Еысоких абоолютнах данлений стороны мембраны о нанесенными пьезоэлектрически лн сло ми можно размещать в защитнойFurther, for example, predominantly, when measuring the pressure drop under conditions of high ambient values of the gaps of the side of the membrane, the layers applied by the piezoelectrically can be placed in a protective
ЖИДКОСТИ.LIQUID.
Технические и эконошгческие преимущества изобретени заклвиа щ-с Б простой и прочной конструкции мембраны и пьезосопротив ени при хорошей линейности мевду дав- лением и соответствующим исход щим электрическим сигналом.The technical and economic advantages of the invention are laid with a simple and durable membrane design and piezoresistance with good linear pressure and a corresponding outgoing electrical signal.
Кроме того,на требуетс дополнительных носителей дл тензо метрических преобразователей или элементов носителей дл размеще- нй свободно нат нутйх проволок, выполн йщих электрические измерени удлинений. Прочность конструкции обеспечиваетс тем,что соответствукшще слои нанос тс ,а не наклеиваютс что,н свою очередь, позвол ет избежать потерь из-за поверхностной утечки тока. В носшлые слои быть очень тонкими , что гарантирует хороший от- вод тепла от материала проводника . Радиально направленные положительные + ги отрицательные - In addition, additional carriers are required for strain gauge transducers or carrier elements to accommodate free-tension wires that perform electrical measurements of elongations. Structural strength is ensured by the fact that the corresponding layers are applied rather than glued, which, in turn, avoids losses due to surface leakage current. Into nonshaw layers be very thin, which guarantees a good heat dissipation from the conductor material. Radially directed positive + negative gi -
- 4- four
удажнени на верхней и нижней сторонах поверхностикраевой зона мембраны оптимально передаютс на проводаощй слой Мала толщина также меандрическа структура создают услови дл относитежьно высокого внутреннего сопротивлени ,что обеспечивает измерительный ект, Электрическук нагрузку на нанесенном провод щем слое можно поддерживать на заданном уровнена вследствиж высокого ; внут1)еннего сопрртивлени могут бать применены относительно высокие питающие напр жени .successively on the upper and lower sides of the surface, the edge zone of the membrane is optimally transferred to the conductive layer. The small thickness and the meander structure create conditions for relatively high internal resistance, which provides the measuring electrode. The electrical load on the applied conductive layer can be maintained at a given level due to high; Internal 1) relatively high supply voltages may be applied.
Нанесенные провод щие слои мог подвергатьс высоким абсолютным давлени м.The applied conductive layers could be subjected to high absolute pressures.
На фиг, I изображен профиль предлагаемой мембраны;на шг. 2 проводащие слои на краевой зоне мембраны; на фиг. 3 - провод 1ф1й слойс изол ционным и защитными сло ми; на фиг. 4 - провод щие слои,разделенные на отдельные участки ,Fig, I shows the profile of the proposed membrane; 2 conductive layers on the edge of the membrane; in fig. 3 - wire of the 1st layer with insulating and protective layers; in fig. 4 - conductive layers, divided into separate areas,
Прс илированна металлическа мембрана I зажата мевду част ми 2 и 3 корпуса Профилирование мембраны доходит до плоской краевой зоны 4,средн плоскость которой идентична средней плоскости 5 мембраны. В данных услови х не требуетс профил специальной 5 формы: важным вл етс только высота профил . Краевую зону 4 предусматривают относительно узкой, иод воздействием давлени на профилированной мембране получаетс трка деформаци средней плоскости 5Jкотора ведет к образованию относительно малого радиуса кривизны краевой зоны,благодар чему достигаютс высокие значени удлинени при очень малых отклонени х от линейности. Профилирование мембраны преп тствует образованию напр жений раст жени ,что важно дл уменьшени отклонений от линейности.The preformed metal membrane I is clamped by two parts 2 and 3 of the body. The membrane profiling reaches the flat marginal zone 4, the middle plane of which is identical to the middle plane 5 of the membrane. Under these conditions, a profile of a special 5 form is not required: only the height of the profile is important. The marginal zone 4 is provided for relatively narrow iodine pressure on the profiled membrane resulting in deformation of the median plane of the 5J torus leads to the formation of a relatively small radius of curvature of the marginal zone, due to which high elongation values are achieved with very small deviations from linearity. Membrane profiling prevents the formation of tensile stresses, which is important for reducing deviations from linearity.
Провод щий слой , фиг, 2) размещен на краевой зоне 4. Концы этого сло контактируют с мембраной в местах 7,а электрические проводники через изол ционные, непроницаемые дл давлени ,вводы выведены из корпуса. :The conductive layer, fig. 2) is placed on the marginal zone 4. The ends of this layer are in contact with the membrane at locations 7, and the electrical conductors through the insulating, pressure-tight, inlets are removed from the housing. :
На фиг, 3 показана конструк- ищ провод щего сло 6, вл ющегос пьезосопротивлением. На краевую зону 4 мембраны I о одной или обеих сторон сначала нанос т тонкий изол ционный СЛОЙ 8,а за- ;Fig. 3 shows a design of a conductive layer 6, which is piezo-resistive. On the marginal zone 4 of the membrane I, on one or both sides, thin insulating LAYER 8 is applied first and behind;
тем тонкий проводшрй слой 6. Далее дл защиты провод щего сло можно сверху нанести защитный слой 9.The thin conductive layer 6 can be further applied. A protective layer 9 can be applied from above to protect the conductive layer.
ii
На фиг. 4 доказано мваиддрообразное расположение сло 6,который служат дл получени высокого сопротивлени .FIG. 4, the mWaid arrangement of the layer 6 has been proved, which serve to obtain high resistance.
ПРЩЕТ ИЗОБРЕТЕНИИ 11рофЕ1Нфованна металлическа , мембрана средн и краева зона, которой покрыты слоем пьезосопротивлени из полупроводниковой пленки,отличающа с тем,что, с целью повышени точности при измерени х малых величин давлени , краева зона выполнена полностью плоской и расположена в одной плоскости с профильной частью мембраны.PREVENTION OF THE INVENTION 11PROFESSED Metallic, middle and edge zone membrane, which is covered with a piezo-resistive layer of semiconductor film, characterized in that, in order to improve accuracy when measuring small values of pressure, the edge zone is made completely flat and is in the same plane with the core part .
W W W IW W W I
иг.1ig.1
Фиг.22
иг.дig.d
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD13417068 | 1968-08-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU433694A3 true SU433694A3 (en) | 1974-06-25 |
Family
ID=5480298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU1323175A SU433694A3 (en) | 1968-08-15 | 1969-04-03 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1905128A1 (en) |
| SU (1) | SU433694A3 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4241325A (en) * | 1979-03-21 | 1980-12-23 | Micro Gage, Inc. | Displacement sensing transducer |
| FR2494439A1 (en) * | 1980-11-20 | 1982-05-21 | Leim | Pressure sensor for respiratory flow and pressure measurement - has strain gauges for bridge circuit glued to bronze membrane in differential pressure chamber |
-
1969
- 1969-02-03 DE DE19691905128 patent/DE1905128A1/en active Pending
- 1969-04-03 SU SU1323175A patent/SU433694A3/ru active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE1905128A1 (en) | 1970-04-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3341794A (en) | Transducers with substantially linear response characteristics | |
| US3440873A (en) | Miniature pressure transducer | |
| KR100507942B1 (en) | Pressure sensor for semi-conductor | |
| US7284444B2 (en) | Hermetically sealed displacement sensor apparatus | |
| KR940022070A (en) | Pressure sensor | |
| US3199057A (en) | Load cell transducer | |
| JP3873454B2 (en) | Semiconductor pressure sensor | |
| US3482197A (en) | Pressure sensitive device incorporating semiconductor transducer | |
| JPS58197780A (en) | semiconductor pressure transducer | |
| SU433694A3 (en) | ||
| CH669259A5 (en) | ELECTRIC THICK FILM DEFORMATION SENSOR, ESPECIALLY PRESSURE SENSOR. | |
| JPS5844323A (en) | Pressure sensor | |
| US4785275A (en) | Strain gauge | |
| US8063457B2 (en) | Semiconductor strain gauge and the manufacturing method | |
| CN101694409A (en) | Method for manufacturing all-silica pressure chips of SOI oil pressure sensor | |
| CN106197834A (en) | A kind of low drifting DSOI pressure transducer | |
| RU2278447C2 (en) | Integrated pressure transducer | |
| RU2391641C1 (en) | Pressure sensor of strain gauge with thin-film nano- and microelectromechanical system | |
| CN217605154U (en) | a load cell | |
| GB2029094A (en) | Pressure transducers having piezoresistive strain gauges and methods of manufacturing such transducers | |
| RU2095772C1 (en) | Pressure transducer and process of its manufacture | |
| JPS62226031A (en) | Pressure sensor unit | |
| KR20150129913A (en) | Piezoresistive typed ceramic pressure sensor | |
| JPH08136378A (en) | Thin-film gauge pressure sensor | |
| JPH0226723B2 (en) |