МИКРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ ВАКУУМА

А.В. Одинцов, Е.Н. Пятышев СПбГПУ, Россия

Разработана технология создания тепловых МЭМС-преобразователей, основанная на применении многослойных мембран. Данная технология применяется в лаборатории МТ и МЭМС СПбГПУ для изготовления микромеханических датчиков вакуума.

Вакуумная техника является основой производственного и научного оборудования различного назначения. В России многочисленный парк вакуумных установок устарел и требует модернизации. Один из путей повышения его эффективности - модернизация существующих систем контроля и управления вакуумных установок. Отсутствие на рынке современных, доступных по стоимости измерителей вакуума один из факторов, усложняющих эту задачу. Для измерения форвакуумного давления остаточных газов в вакуумных установках используются преобразователи типа МТ-6 и ПМТ-4. Конструкция этих преобразователей отражает уровень технических решений 50-60-х годов, технология изготовления близка к технологии электровакуумных приборов (радиоламп), требует высоких трудозатрат и устарела. Точность преобразования невысока, велика материалоемкость и сложность конструкции.

Современные преобразователи строятся на основании технологий микросистемной техники. Разработанные к настоящему времени микровакууметры на основе тепловых преобразователей находят ограниченное применение в области научного эксперимента. Промышленного производства вакуумных микропреобразователей в России пока не налажено.

Отличительными особенностями разрабатываемого микродатчика по сравнению с тепловыми преобразователями, применяемыми в промышленности, являются малые габариты, высокие быстродействие, коррозионная стойкость, стабильность и воспроизводимость характеристик. Схемотехника преобразователя на основе нагревателя и двух дифференциально включенных термопарных батарей имеет преимущества по чувствительности и отношению сигнал / шум в сравнение со схемами прямого (метод термоанемометра) и косвенного подогрева терморезистора.

ЛИТЕРАТУРА

1. Пятышев Е.Н., Одинцов А.В. Микромеханический тепловой преобразователь напряжения переменного тока. Датчики и системы: Сборник докладов международной конференции. Том II. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2002, С. 55.