Вплив термопрогину мембрани на точність тензорезистивного сенсора тиску

Автор(и)

  • Myroslav Tykhan Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, м. Львів, Україна, 79013, Україна https://orcid.org/0000-0002-4910-6477
  • Volodymyr Mokrytskyy Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, м. Львів, Україна, 79013, Україна https://orcid.org/0000-0002-1289-8714
  • Vasyl Teslyuk Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, м. Львів, Україна, 79013, Україна https://orcid.org/0000-0002-5974-9310

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.107239

Ключові слова:

мембрана, термопрогин, сенсор тиску, нестаціонарна температура, точність вимірювання

Анотація

Аналізується нестаціонарне температурне поле у мембрані тензорезистивного сенсора тиску при термоударі. Показано, що внаслідок такого термовпливу мембрана може зазнати термопрогину і навіть термоколивань, що має суттєвий вплив на температурну похибку сенсора. Запропоновані шляхи зменшення термопрогину мембрани при нестаціонарному термовпливі і, таким чином, спосіб зменшення температурної похибки сенсора

Біографії авторів

Myroslav Tykhan, Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, м. Львів, Україна, 79013

Доктор технічних наук, доцент

Кафедра приладів точної механіки

Volodymyr Mokrytskyy, Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, м. Львів, Україна, 79013

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра приладів точної механіки

Vasyl Teslyuk, Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, м. Львів, Україна, 79013

Доктор технічних наук, професор

Кафедра автоматизованих систем управління 

Посилання

  1. Kraft, M., White, N. M. (Eds.) (2013). MEMS for automotive and aerospace applications. Woodhead Publishing Limited, 355. doi: 10.1533/9780857096487
  2. Custom Pressure Sensors for the Aerospace Industry. Merit Sensor. Available at: https://meritsensor.com
  3. Sensors for Aerospace & Defense. PCB Piezotronics. Available at: https://www.pcb.com/aerospace
  4. Mokrov, J. А., Belozubov, J. М. (2005). The basic system model of a new generation of thin-film strain gage pressure sensors for rocket and aircraft engineering. Sensors and systems, 6, 10–14.
  5. Markelov, I. G. (2009). Complex of pressure sensors for operation at nuclear power facilities. Sensors and systems, 11, 24–25.
  6. Mokrov, J. А., Belozubov, J. М., Tihomirov, D. V. (2004). Minimization of the error of thin-film strain-resistive pressure sensors under the influence of non-stationary temperature. Sensors and systems, 1, 26–29.
  7. Mokrov, J. А., Vasilev, V. A., Belozubov, J. М. (2005). Application of thermal protection films to minimize the influence of non-stationary temperatures on thin-film strain-gauge pressure sensors. Sensors and systems, 9, 21–23.
  8. Zhao, L. B., Zhao, Y. L., Jiang, Z. D. (2006). Design and Fabrication of a Piezoresistive Pressure Sensor for Ultra High Temperature Environment. Journal of Physics: Conference Series, 48, 178–183. doi: 10.1088/1742-6596/48/1/033
  9. Chiou, J. A., Chen, S. (2005). Thermal Stress Analysis for Differential Pressure Sensors. Electronic and Photonic Packaging, Electrical Systems Design and Photonics, and Nanotechnology. doi: 10.1115/imece2005-82946
  10. Guo, Z., Lu, C., Wang, Y., Liu, D., Huang, M., Li, X. (2017). Design and Experimental Research of a Temperature Compensation System for Silicon-on-Sapphire Pressure Sensors. IEEE Sensors Journal, 17 (3), 709–715. doi: 10.1109/jsen.2016.2633324
  11. Hsieh, C.-C., Hung, C.-C., Li, Y.-H. (2013). Investigation of a Pressure Sensor with Temperature Compensation Using Two Concentric Wheatstone-Bridge Circuits. Modern Mechanical Engineering, 03 (02), 104–113. doi: 10.4236/mme.2013.32015
  12. Aryafar, M., Hamedi, M.,Ganjeh, M. M. (2015). A novel temperature compensated piezoresistive pressure sensor. Measurement, 63, 25–29. doi: 10.1016/j.measurement.2014.11.032
  13. Carslaw, H. S., Jaeger, J. C. (1986). Conduction of heat in Solids. Oxford University Press, 520.
  14. Boley, B. A., Weiner, J. H. (1997). Theory of Thermal Stresses. Mineola, NY: Dover Publications, 586.
  15. Equipment for Environmental & Vibration Testing Systems. Available at: http://thermotron.com/equipment.html/
  16. Panda, P. K., Kannan, T. S., Dubois, J., Olagnon, C., Fantozzi, G. (2002). Thermal shock and thermal fatigue study of ceramic materials on a newly developed ascending thermal shock test equipment. Science and Technology of Advanced Materials, 3 (4), 327–334. doi: 10.1016/s1468-6996(02)00029-3
  17. Kerezsi, B. B., Kotousov, A. G., Price, J. W. H. (2000). Experimental apparatus for thermal shock fatigue investigations. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 77 (7), 425–434. doi: 10.1016/s0308-0161(00)00025-9
  18. Tikhonov, A. N., Samarsky, A. A. (1999). Equations of Mathematical Physics. Moscow University Press, 799.
  19. Тimoshenko, S. P., Woinowsky-Krieger, S. (1979). Theory of Plates and Shells. New York: McGraw-Hill, 580.
  20. Barlian, A. A., Park, W.-T., Mallon, J. R., Rastegar, A. J., Pruitt, B. L. (2009). Review: Semiconductor Piezoresistance for Microsystems. Proceedings of the IEEE, 97 (3), 513–552. doi: 10.1109/jproc.2009.2013612
  21. Beeby, S., Ensell, G., Kraft, M., Whait, N. (2004). MEMS Mechanical Sensors. Artech House Publishers, 271.

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-08-22

Як цитувати

Tykhan, M., Mokrytskyy, V., & Teslyuk, V. (2017). Вплив термопрогину мембрани на точність тензорезистивного сенсора тиску. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(7 (88), 32–37. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.107239

Номер

Розділ

Прикладна механіка