191830. lajstromszámú szabadalom • Félvezetős mérőátalakító nyomás és erő méréséhez, valamint eljárás annak előállítására
1 2 a fémtok pereménél körkörösen megfeszítve rögzítjük, majd a fémlapot széleinél a fémtokhoz légcserementesen hozzázárva rögzítjük, és ezután egymást követően, felváltva a fémlap-furaton ül. a fémtok nyílásán keresztül kívánt üzemi nyomásnak megfelelő túlterhelési nyomású nyomáshordozó közeg útján a fémfóliára nyomás kifejtésével a fémtok, valamint a fémlap egymással szemben fekvő felületeit egymástól eltávolítva és maradandóan deformálva a lencse alakú üreget alakítjuk ki, ezt követően a nyomást megszüntetjük és a fémtokba ismert módon a félvezető testet hordozó kerámia gyűrűt, a kivezetéseket, a panelt és a zárólapot rögzítjük. A találmány szerinti félvezetős mérőátalakítóknak az ismert hasonló rendeltetésű mérőátalakítókkal szemben legfőbb előnye, hogy szerkezeti megoldásból adódóan túlnyomás ellen, a találmány szerinti előállítási eljárással előállítva az előállításához alkalmazott túlnyomás mértékág biztosan védett. További előnye, hogy félvezető testje csak a kerámia anyagú, így alacsony hő tágulási együtthatójú szerkezeti elemekkel van közvetlen érintkezésben, ezáltal hőmérsékletváltozás hatására a fémanyagú szerkezeti elemek által okozott félvezető testre kifejtett deformáció elhanyagolható mértékű, s ezzel a mérőátalakító hőmérsékletfüggő járulékos hibája is jelentősen lecsökken. További előnye az ismert mérőátalakítókkal szemben, hogy a félvezető test érzékenysége széles határok között igen egyszerűen, a félvezető test központjában kialakított megfelelő mélységű bemetszéssel állítható be. Előnye még, hogy a mérőátalakító megoldásából adódóan közvetítő közeggel való feltöltése szükségtelenné'válik, így a vákuumzáró villamos átvezetők alkalmazása is szükségtelen ami az előállítási költségeit csökkenti, továbbá speciális felhasználási célokra például fiziológiai nyomásmérő érzékelőjeként való felhasználásra is alkalmasabb. A találmány lényegét a továbbiakban egy előnyös kiviteli alakja bemutatásával ismertetjük részletesebben, hivatkozva a csatolt rajzra, ahol az ábra egy találmány szerinti félvezetős mérőátalakító keresztmetszeti képét mutatja, s egyben ismertetjük a mérőátalakító találmány szerinti előállítási eljárását is. Az ábrán láthatóan a félvezető mérőátalakítónak hengeres 6 fémtokja van. A 6 fémtok hengeres belső terében váll van kialakítva, amelyre kerámia 2 gyűrű van ragasztással rögzítve. A kerámia 2 gyűrűre annak furatát fedő helyzetben a 6 fémtok belseje felé eső oldalán deformációérzékeny ellenállásokkal kialakított 1 félvezető test van ragasztással rögzítve. A 6 fémtok falában az 1 félvezető testtel szemben központos elhelyezéssel 7 nyílás van kialakítva. A 6 fémtokot a 7 nyílást hordozó felülete felől 8 fémlap zárjaié, amelyben központos elhelyezésű 9 fémlap-furat van. A 6 fémtok és a 9 fémlap egymással szembenlévő felülete lencse alakú 10 üreget határoz meg, amely 10 üreget a 6 fémtok és a 8 fémlap között elhelyezkedő az összezáró 6 fémtok és 8 fémlap felületek között körkörösen megfeszítve rögzített 5 fémfólia két egymástól független térrészre osztja, amelyek közül az egyik térrész a 9 fémlap-furaton keresztül külső térrel, a másik térrész pedig a 7 nyíláson keresztül az 1 félvezető testet magába foglaló belső térrésszel kapcsolódik. Az 5 fémfóliának az 1 félvezető test felé eső felületére központosán 4 tüsketartó van rögzítve, és a 4 tüsketartó végén kerámia anyagú 3 tüske van. A 4 tüsketartó a 3 tüskével együtt a 7 nyíláson átnyúlik, silymódon az 5 fémfólia a 4 tüsketartó és a 3 tüske útján az 1 félvezető testre támaszkodik. Az 5 fémfólia a 4 tüsketartó és a 3 kerámia tüske útján az 1 félvezető testet kismértékben előfeszített helyzetben tartja, amely mérési alaphelyzet reprodukálhatóságát biztosítja. A 6 fémtokba az 1 félvezető test ellentétes oldalára 12 panel van rögzítve, amelynek 14 panelfuratán keresztül vannak az 1 félvezető test 11 kivezetései átvezetve. A 6 fémtokot 13 zárólap zárja le. Alkalmazásnál a mérendő erő vagy nyomás az 5 fémfóliára fejti ki hatását. Az 5 fémfólia a 10 üregben mindaddig szabadon mozdul el, amíg a ráadott erő vagy nyomás a megadott határok között van, és ekkor elmozdulva a 4 tüsketartón és a kerámia 3 tüskén keresztül az 1 félvezető testre nyomást fejt ki, s ennek hatására az 1 félvezető testen elhelyezkedő ellenállások értéke a deformálódás következtében megváltozik, s mérőkörbe kapcsolva a mérendő mennyiséggel arányos kimenő jelet ad. Amikor a mérendő erő vagy nyomás meghaladja az üzemi nyomásnak megfelelő túlterhelési nyomást az 5 fémfólia a 10 üreg határolófalába felütközik, $ ezáltal az 1 félvezető test megengedettnél nagyobb igénybevételét korlátozza, ami a félvezetős mérőátalakító túlnyomás elleni védelmét biztosítja. Az ábrán megjelölt A-A referenciasík a fém ill. a kerámia anyagú szerkezeti elemek elkülönülését szemlélteti, a síktól egyik irányban csak fémanyagú, a másik irányban csak kerámia anyagú szerkezeti elemek kapcsolódnak egymással. Ez azt eredményei, hogy a A-A referenciasík egy-egy oldalán a szerkezeti elemek hőtágulási együtthatói mindenütt megegyeznek, ami nagymértékben lecsökkenti a járulékos hőmérsékleti lábát, A félvezetős mérőátalakító találmány szerinti előállítása során a 7 nyílással ellátott 6 fémtok és a 6 fémtok lefedésére szolgáló 9 fémlap-furattal ellátott 8 fémlap közé 4 tüsketartóra rögzített 3 keránúa tüskét hordozó 5 fémfóliát helyezünk a 4 tüsketartónak a 7 nyílásába való központos illesztéssé]. Az 5 fémfóliát a 6 fémtok pereméhez körkörösen megfeszítve rögzítjük. A 8 fémlapot széleinél légcserementesen a 6 fémtokhoz hozzázárva rögzítjük. Ezt követően felváltva, egyrészről 9 fémlap-furaton keresztül, másrészről a 7 nyíláson keresztül a kívánt üzemi nyomásnak megfelelő nyomású nyomáshordozó közeg felhasználásával az 5 fém fóliára nyomást fejtünk ki, amely egyik esetben a 6 fémtok 5 fémfóliaval szomszédos falát, másik esetben a 8 fémlapot maradandóan deformálva a lencse alakú 10 üreget hozza létre. A nyomás megszüntetését követően a mérőátalakító többi szerelvényét a kerámia 2 gyűrűt az 1 félvezető testtel, a 11 kivezetéseket, a 12 panelt és a 13 zárólapot ismert módon szereljük és rögzítjük a 6 fémházba. Természetesen a találmány szerinti félvezetős mérőátalakító előállítható más eljárással is. Szabadalmi igénypontok 1. Félvezetős mérőátalakító nyomás és erő méréséhez. amelynek fémtokja (6) van, és a fémtok (6)hen-191.830 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
