Статья 4414

Название статья

                         СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДАВЛЕНИЯ                            С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДНЫМ СИГНАЛОМ

Авторы

Волков Вадим Сергеевич, кандидат технических наук, доцент, кафедра приборостроения, Пензенский государственный университет, distorsion@rambler.ru
Кудрявцева Дарья Александровна, аспирант, Пензенский государственный университет, mzungu@inbox.ru
Вергазов Ильяс Рашитович, ведущий инженер-технолог, Научно-исследовательский институт физических измерений, mzungu@inbox.ru

Индекс УДК

621.3.032

Аннотация

Рассмотрены конструктивные преимущества резонансных измерительных преобразователей механических величин и преобразователей давления с частотным выходным сигналом, выполненных с использованием МЭМС-технологий. Показаны преимущества применения монокристаллического кремния в качестве материала для создания микромеханических резонаторов. Проанализированы недостатки существующей конструкции резонансного преобразователя давления. Рассмотрена усовершенствованная конструкция резонансного преобразователя давления с высокой стабильностью характеристик и повышенной чувствительностью. Показана возможность снижения температурной погрешности датчика давления за счет применения частотного преобразователя сигнала мостовой измерительной схемы.

Ключевые слова

МЭМС-технология, датчик давления, кремниевый резонансный преобразователь, тензорезистор, обратная связь, сила Лоренца.

 Скачать статью в формате PDF

Список литературы

1. Громков, Н. В. Интегрирующие развертывающие преобразователи параметров датчиков систем измерения, контроля и управления : моногр. / Н. В. Громков. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2009. – 244 с.
2. Баринов, И. Н. Высокотемпературные полупроводниковые датчики давления с повышенной временной стабильностью / И. Н. Баринов, В. С. Волков // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. − 2011. − № 8. − С. 51–55.
3. Гурин, С. А. Особенности технологии получения структуры «нитрид алюминия на карбиде кремния» для чувствительного элемента / С. А. Гурин, Р. М. Печерская // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2014. – № 1. – С. 46–53.
4. Баринов, И. Н. Обеспечение долговременной стабильности параметров высокотемпературных полупроводниковых тензорезистивных датчиков абсолютного давления / И. Н. Баринов, В. С. Волков // Приборы. – 2012. – № 9. – С. 29–35.
5. Баринов, И. Н. Повышение долговременной стабильности высокотемпературных полупроводниковых датчиков давлений / И. Н. Баринов, В. С. Волков // Приборы. – 2010. – № 3. – С. 9–15.
6. Баринов, И. Н. Высокотемпературные датчики абсолютного давления на структуре «поликремний – диэлектрик» с улучшенными метрологическими характеристиками / И. Н. Баринов, А. В. Федулов, В. С. Волков // Датчики и системы. – 2012. – № 10. – С. 2–6.
7. Мокров, Е. А. Полупроводниковые пьезочувствительные элементы микроэлектронных датчиков давлений. Основы проектирования и разработки : учеб. пособие / Е. А. Мокров, И. Н. Баринов, П. Н. Цибизов. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2009. – 104 с.
8. Greenwood, J. C. Etched Silicon Vibrating Sensor / J. C. Greenwood // J. Phy. E. Sci. Instrum. – 1984. – Vol. 17. – P. 650–652.
9. Волков, В. С. Полупроводниковые датчики давления на основе резонансного преобразователя / В. С. Волков, И. Н. Баринов // Приборы. – 2012. – № 7. – С. 9–13.
10. Волков, В. С. Использование системы Simulink при имитационном моделировании высокотемпературных полупроводниковых датчиков давления / В. С. Волков, И. Н. Баринов // Приборы. – 2011. – № 7. – С. 50.
11. Волков, В. С. Автоматизация разработки диагностического обеспечения интеллектуальных полупроводниковых датчиков давления / В. С. Волков, И. Н. Баринов // Приборы. – 2009. – № 12. – С. 20–25.
12. Фандеев, В. П. Модели, методы и алгоритмы оптимизации диагностирования приборов : учеб. пособие / В. П. Фандеев, В. С. Волков. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2007. – 76 с.
13. US patent 6,082,199. – URL: http://www.yokogawa.ru.
14. Silicon Pressure Sensor Integrates Resonant Strain Gauge on Diaphragm / K. Ikeda et al. // Sensors and Actuators. – 1990. – Vol. A21–23. – P. 146–150.
15. Various Applications of Resonant Pressure Sensor Chip Based on 3-D Micromachining / K. Harada et al. // Sensors and Actuators. – 1999. – Vol. A73. – P. 261–266.
16. Пат. 2341815 Российская Федерация. Резонансный преобразователь давления / Баринов Н. И., Баринов И. Н. – 02.06.2010.
17. Заявка на изобретение 2009133752. Устройство для измерения давления на основе нано- и микроэлектромеханической системы с частотным выходным сигналом / Васильев В. А., Громков Н. В. – 08.09.2009.

 

Дата создания: 01.02.2015 08:27
Дата обновления: 03.02.2015 09:25