ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Датчик давления
Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к тензорезисторным датчикам давления, прежде всего кремниевым, и может быть использована для создания кремниевых датчиков других физических величин.
Известны тензорезисторные датчики давления с полупроводниковыми резисторами, размещенными на поверхности упругой мембраны, воспринимающей измеряемое давление Pressure Sensors 24РС Series. Data Sheet. Honeywell Inc.. Ha тензомост подается питающее напряжение, а на выходе возникает напряжение, пропорциональное измеряемой величине.
Однако, номинальное сопротивление полупроводниковых резисторов сильно зависит от температуры. Для компенсации снижения чувствительности измерительного преобразователя с ростом температуры необходимо увеличивать напряжение питания.
Наиболее близким к заявляемой ПМ является датчик давления Галущков А.И., Зимин В.Н., Чаплыгин Ю.А., Шелепин Н.А. Кремниевые интегральные датчики физических величин на основе технологии микроэлектроники.-Электронная промышленность 1995, №4-5,с.95-100, представляющий собой упругую мембрану с сформированным на ней полупроводниковым тензорезомостом. С выхода тензомоста снимается напряжение, пропорциональное входной величине. Для компенсации изменения чувствительности от температуры на этой же мембране размещен транзистор с базовым делителем подключенный последовательно в цепь
МПК G 01 L 9/04
питания тензомоста. При увеличении температуры напряжение на тензомосте растет, чем компенсируется снижение его чувствительности. Однако, такая схема компенсации не позволяет достичь высокой точности преобразования во всем диапазоне рабочих температур, так как ток транзистора изменяется практически линейно, а чувствительность датчика существенно нелинейно зависит от температуры.
Поставлена задача создать датчик давления с устройством коррекции чувствительности для широкого диапазона температур.
Поставленная задача решается тем, что в схему датчика давления включающего тензомост, с выхода которого снимается напряжение, пропорциональное измеряемой величине и датчик температуры, размещенные на упругой мембране, воспринимающей измеряемое давление, дополнительно введены последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь, однокристальная микроЭВМ, цифро-аналоговым преобразователь, при этом вход аналого-цифрового преобразователя подключен к выходу датчика температуры, выход цифро-аналогового преобразователя подключен к цепи питания тензомоста.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом, на котором приведена структурная схема, где обозначены 1-датчик температуры, 2- аналого-цифровой преобразователь, 3- однокристальная микроЭВМ, 4цифроаналоговый преобразователь, 5- полупроводниковый тензомост. Па вход аналого-цифрового преобразователя 2 подключен датчик температуры 1 чувствительного элемента, а к выходу цифр аналогового преобразователя 4 подключен вывод питания тензомоста 5. В процессе работы однокристальная микроэвм 3 анализирует температуру чувствительного элемента, которая
преобразуется в электрический сигнал с помощью датчика температуры 1 и вводится в однокристальную микроЭВМ с помощью аналого-цифрового преобразователя 2 и вычисляет необходимое для компенсации чувствительности напряжение питания тензомоста 5, которое преобразуется в аналоговую форму с помощью цифроаналогового преобразователя 4. С диагонали тензомоста 5 снимается напряжение, пропорциональное измеряемой величине. Данная схема позволяет обеспечить постоянство чувствительности датчика во всем рабочем диапазоне температур. Для многих однокристальных микроэвм, например Z86E02 The Z8 Application Note Handbook Zilog. 1996., рабочий диапазон температур составляет -40..+105 С, что позволяет их встраивать непосредственно в датчик.