close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY10984

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.08.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 10984
(13) C1
(19)
G 01P 15/125
АКСЕЛЕРОМЕТР
(21) Номер заявки: a 20050754
(22) 2005.07.22
(43) 2007.04.30
(71) Заявитель: Научно-исследовательское республиканское унитарное
предприятие "Минский НИИ радиоматериалов" (BY)
(72) Авторы: Таратын Игорь Александрович; Гринчук Анатолий Петрович;
Акунец Вячеслав Валерьевич (BY)
(73) Патентообладатель: Научно-исследовательское республиканское унитарное
предприятие "Минский НИИ радиоматериалов" (BY)
(56) RU 2148831 C1, 2000.
RU 2184380 C1, 2002.
EP 0742439 A1, 1996.
JP 04192370 A, 1992.
JP 06180325 A, 1994.
BY 10984 C1 2008.08.30
(57)
Акселерометр, содержащий подвижный элемент из кремния, расположенный между
верхней и нижней пластинами конденсатора, содержащими кремний, отличающийся тем,
что верхняя и нижняя пластины конденсатора содержат кремниевый эпитаксиальный
слой, расположенный на диэлектрике, причем на поверхность кремниевого эпитаксиального слоя нанесен слой алюминия или поликремния, легированного бором.
Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к преобразователям линейного ускорения с упругим подвесом подвижного элемента.
Известен акселерометр, содержащий чувствительный элемент из двух стеклянных
пластин с напыленными на них обкладками конденсатора и токоподводами к ним, инерционный элемент из кремния в виде подвижной емкостной пластины, расположенной между
стеклянными пластинами и соединенной с опорным элементом упругими перемычками,
причем положение неподвижных пластин эквидистантно положению подвижной пластины при ее максимальных отклонениях [1].
Этот акселерометр обладает недостатком, заключающимся в том, что при использовании
стекла в качестве обкладок необходимо использование технологической электростатической сварки для компонентов кремний-стекло при температуре 400-450 °С и напряжении
BY 10984 C1 2008.08.30
1000 В, что приводит к так называемому эффекту залипания, т.е. соединения инерционной
массы чувствительного элемента с обкладкой конденсатора, что приводит к прекращению
работы прибора.
Эти недостатки устранены в акселерометре, содержащем корпус, первую пластину из
монокристаллического материала, в которой образованы неподвижная часть, первый и
второй подвижные элементы, две противоположные поверхности каждого из которых выполнены электропроводными, и упругие подвесы, соединяющие подвижные элементы с
неподвижной частью и имеющие степень свободы линейного перемещения в направлении, перпендикулярном электропроводным поверхностям подвижных элементов, при
этом первая пластина расположена между второй и третьей пластинами с образованием
зазоров между электропроводными поверхностями подвижных элементов и второй и
третьей пластинами, на которых размещены неподвижные электроды дифференциального
емкостного преобразователя, подвижными электродами которого являются электропроводные поверхности подвижных элементов, причем упругие подвесы подвижных элементов
выполнены с жесткостями ε1 и ε2 в направлении, перпендикулярном электропроводным
поверхностям подвижных элементов. Причем первый и второй подвижные элементы
имеют равные массы, и зазоры между неподвижными электродами и электропроводными
поверхностями первого и второго подвижных элементов выполнены равными, а первая,
вторая и третья пластины выполнены из одного монокристаллического материала, например кремния [2].
Однако это изобретение также обладает недостатком, заключающимся в том, что применение в качестве пластины монокристаллического кремния приводит к необходимости
создания на поверхности монокристаллического кремния толстых диэлектрических слоев
на основе нитрида кремния с напыленной структурой на поверхности диэлектрика, причем толщина диэлектрика должна быть достаточно большой для снижения паразитных
емкостей между чувствительным элементом верхней и нижней пластин конденсатора, что
значительно усложняет процесс.
Известен также акселерометр, содержащий корпус, два подвижных элемента консольной конструкции с противоположным расположением свободных концов консолей относительно друг друга, два преобразователя инерционной силы в перемещение, каждый из
которых связан с одним из подвижных элементов, два автогенератора частоты, смеситель
частей, причем подвижные элементы выполнены в пластине из монокристаллического материала, например кремния, содержащей также неподвижную рамку и соединяющий каждый подвижный элемент с неподвижной рамкой свой упругий подвес, выполненный в
качестве преобразователя инерционной силы в перемещение подвижного элемента, введены первая и вторая неподвижные пластины, выполненные из монокристаллического материала, например кремния, один общий дифференциальный емкостный преобразователь
перемещения обоих подвижных элементов, поверхности каждого подвижного элемента
выполнены электропроводными, подвижный электрод дифференциального емкостного
преобразователя образован электропроводными поверхностями подвижных элементов [3].
Этот акселерометр обладает недостатком, заключающимся в том, что неподвижные
пластины выполнены из монокристаллического кремния и поэтому требуют для создания
обкладок конденсатора диэлектрического слоя.
Задачей настоящего изобретения является снижение паразитных емкостей пластин,
т.е. повышение точности измерения, упрощение процесса изготовления.
Поставленная задача достигается тем, что в акселерометре, содержащем подвижный
элемент из кремния, расположенный между верхней и нижней пластинами конденсатора,
содержащими кремний, верхняя и нижняя пластины конденсатора содержат кремниевый
эпитаксиальный слой, расположенный на диэлектрике, причем на поверхность кремниевого
эпитаксиального слоя нанесен слой алюминия или поликремния, легированного бором.
2
BY 10984 C1 2008.08.30
Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где на фигуре изображена схема заявляемого акселерометра.
Акселерометр содержит подвижный элемент 1 из кремния, конденсатор, включающий
верхнюю 2 и нижнюю 3 пластины, содержащие кремниевый эпитаксиальный слой 4, расположенный на диэлектрике 5. На поверхность кремниевого эпитаксиального слоя 4 нанесен слой алюминия 6 или поликремния, легированного бором.
Акселерометр работает следующим образом. При воздействии ускорения происходит
изменение положения подвижного элемента 1, что приводит к изменению зазора между
верхней 2 и нижней 3 пластинами и подвижным элементом 1, что соответствует изменению емкости между ними. Величина этого изменения является характеристикой величины
ускорения.
Таким образом, наличие в верхней 2 и нижней 3 пластинах конденсатора кремниевого
эпитаксиального слоя 4, расположенного на диэлектрике 5, с нанесенным на поверхность
эпитаксиального 4 слоя кремния слоя алюминия 6 или поликремния, легированного бором, позволяет повысить точность измерения.
Источники информации:
1. Патент RU 2147751, МПК7 G 01P 15/125, 2000.
2. Патент RU 2148830, MПК7 G 01P 15/125, 2000.
3. Патент RU 2148831, МПК7 G 01Р 15/125, 2000 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
103 Кб
Теги
патент, by10984
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа