166248. lajstromszámú szabadalom • Nyomásérzékeny szilárdtest-kapcsoló

SZABADA1MI 166248 MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG LEÍRÁS áüSÉaUk Nemzetközi osztályozás ^^^m H 01 h 35/00 «EjjjJ» Bejelentés napja: 1973. III. 2. (KE-917) ^r Elsőbbsége: Német Demokratikus Köztársaság, 1972. III. 30. - WP H 01 f/161 845 ORSZÁGOS Közzététel napja: 1974. IX. 28. TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1977. XI. 5. Feltaláló: ,, _ ., dr Brückner Winfried, oki. fizikus, dr. Elefant Dieter, oki. fizikus, dr Gerlacher Udo, oki. vegyész, prof. dr. Henkel Otto, oki. fizikus, dr Jobst Konrád, oki. vegyész, Köhler Ernst, oki. fizikus, dr. Langner Heinz, oki. vegyész, dr. Müller Karl-Hartmut, oki. fizikus, dr. Oppermann Heinrich, oki. mérnök, dr. Wich Harry oki. mérnök, dr. Wolf Erich, oki. vegyész, Dresden, Német Demokratikus Köztársaság Tulajdonos: Kombinat VEB Keramische Werke Hermsdorf, Hermsdorf/Thüringen, Német Demokratikus Köztársaság Nyomásérzékeny szilárdtest-kapcsoló 1 A találmány tárgya nyomásérzékeny szilárdtestkapcsoló, amelynek villamos ellenállása rugalmas deformáció hatására ugrásszerűen változik, és különösen a digitális készülékek beíró billentyűzetében, valamint mikrokapcsol ókban használható. A mozgó érintkezőket tartalmazó ismert mechanikus kapcsolók hátrányai közé tartoznak elsősorban az érintkezők rezgései, az utóbbiak miatt a kapcsolókhoz tartozó villamos áramkörökben fellépő zavarok, az érintkezők elszennyeződése és a korróziós jelenségek. A találmány szerinti szilárdtest-kapcsoló célja ezeket az elektronikus adatfeldolgozásban különösen zavaró bizonytalansági tényezőket kiküszöbölni. Ismeretes, hogy különböző fémkalkogenidekből alkotott egykristályok piezorezisztív tualjdonsággal bírnak, vagyis rugalmas deformáció hatására az ilyen testek villamos ellenállása igen erősen változik (1 765 896 sz. NSZK közzétételi irat). Mivel az ellenállás változása messzemenően arányos a rugalmas deformációval, az ilyen anyagok főleg erő- és nyomásmérésre, valamint mikrofonok céljaira alkalmasak, kapcsolók számára azonban alkalmatlanok. Az utóbbiaknál ugyanis ugrásszerű ellenállásváltozásra van szükség. Továbbá számos olyan anyag — többek között fémoxidok elasztomerekben való diszperziója ismeretes, amely villamos ellenállását egy meghatározott x mechanikai feszültség hatására változtatja. (2 114 648 sz. NSZK közzétételi irat). Ha az említett hatást nyomásra működő kapcsoló számára kívánjuk felhasználni, akkor egy mechanikus-elektromos átalakítót 35 10 15 20 25 kell eléje iktatni. Az átalakítóval járó költségtöbblet és külön helyszükséglet viszont hátrányt jelent. Végül ismeretes, olyan áramvezérlő berendezés, amely elasztomerben diszpergált fémrészecskéket, vagy adott esetben vezető oxidszemcséket tartalmaz. Nyomás hatására az elasztomer annyira összeszorul, hogy a részecskék egymással érintkezésbe kerülnek, és ezáltal egy áramút jön létre (2 116 935 sz. NSZK közzétételi irat). Mivel ennél a berendezésnél az eredő ellenállást végső soron az érintkező felületek nagysága és ezzel együtt a rugalmas deformáció mértéke szabja meg, ez a berendezés bekapcsolt állapotban igen bizonytalan áteresztőellenállást tanúsít. Hátrányos az is, hogy a be- és kikapcsolt állapotok közötti ellenállásviszony túl kicsi. A találmány szerinti kapcsoló feladata, hogy mechanikus érintkezők felhasználása nélkül nagy ellenállásviszonyt valósítson meg a be- és kikapcsolt állapotok között, valamint a mechanikus vezérlés időbeli lefolyásától függetlenül megbízható kapcsolást szolgáltasson. A kitűzött feladatot egy diszpergált részecskéket tartalmazó elasztomerből készített nyomásérzékeny szilárdtest-kapcsoló esetében a találmány szerint úgy oldjuk meg, hogy az elasztomerben bistabü vezetőképességű fémkalkogenidekből álló, 20-60 térfogat-százalékot kitevő finom, 200 mikrométernél kisebb részecskékét diszpergáltatunk. Ezáltal elérjük, hogy a kapcsolási folyamat kiváltása annál kisebb mértékű rugalmas deformációval (erővel) végezhető, minél nagyobb a részecskék térfogataránya. 166248