ю кремнієвого УЕ.
саморозігрів тензорезисторів живлячим струмом. У ТП тензорезистори можуть розташовуватися на УЕ, товщина якого може бути в десятки разів менше стандартної товщини пластини кремнію. Цією обставиною пояснюється істотно менша в порівнянні з резисторами інтегральних мікросхем гранична потужність, яку можуть розсіювати ТР. Як відомо, в мостовій схемі з термостабільних резисторів початковий розбаланс U0 в широких межах лінійно залежить від напруги живлення Е. У схемі з напівпровідникових TP початковий розбаланс залежить від напруги лінійно лише до певного порогового напруги живлення Еп, вище якого помітно позначається саморозігрів TP струмом, що протікає [ 9]. Величина Еп залежить від ряду факторів, в числі яких основними є товщина УЕ і характер розташування та розподілу TP (а отже, і потужність) по його поверхні.
Крім розігріву необхідно враховувати також деформацію УЕ внаслідок градієнта теплового поля, викликаного цим розігрівом. Це може привнести додаткову температурну похибку.
Для усунення або зменшення температурних похибок від саморазогрева TP необхідно:
вводити час прогріву ТП, протягом якого встановлюється стаціонарний тепловий режим, цей час становить кілька секунд;
розрахунок параметрів ТП, а також кіл їх температурної компенсації проводити з урахуванням режимних параметрів TP;
використовувати розподілені мостові схеми для збільшення порогового напруги живлення Еп;
для забезпечення найкращого тепловідводу від УЕ вибирати такі топологічні варіанти, в яких всі ТР розташовані по периферії мембрани і, бажано, тангенціально.
2.3 Схемні методи термокомпенсации дрейфу нуля
Вихідним моментом для розробки схем компенсації є конкретні експериментальні температурні характеристики перетворювачів, незалежно від причин їх походження.
Для компенсації адитивної складової температурної похибки ТП зазвичай використовують симетричну, наприклад, мостову схему включення ТР. Температурний дрейф нуля такої схеми визначається вже не абсолютним значенням ТКС, входять до неї TP, а їх розкидом. На практиці розкид ТКС TP навіть на одному кристалі може значно перевищувати 10%, що призводить до зниження ефективності компенсації за рахунок мостової схеми і вимагає використання додаткових заходів. Можна виділити пасивні та активні схеми термокомпенсации.
Пасивні схеми термокомпенсации припускають включення в плечі моста пасивних елементів (постійних резисторів, термісторів та ін.), що забезпечують необхідну корекцію значень ТКС плечей моста.
Відомі компенсатори на основі термісторні схем. На малюнку 2.6 зображена ланцюг температурної компенсації з термістором RT. За допомогою вибору номіналів стабільних резисторів Rш і RД забезпечується необхідне значення ТКС компенсаційної ланцюга і одночасна балансування моста. Однак для створення ідентичних температурних умов термістор повинен бути розміщений у безпосередній близькості від ТР. Для мініатюрних ТП таке рішення неприйнятно. Виготовлення ж термістора у складі напівпровідникового тензомодуля вимагає ускладнення технології.
Малюнок 2.6 - Схема температурної компенсації дрейфу нуля з використанням термістора
Найбільшого поширення набув метод компенсації температурного дрейфу нуля допомогою включення паралельно і послідовно з плечима моста зовнішніх стабільних резисторів. Один з можливих варіантів включення двох компенсаційних резисторів - Додаткового RД і шунтуючого Rш зображений на малюнку 2.7. Подібні схеми дозволяють знизити аддитивную складову температурної похибки більш ніж в 6 разів.
Малюнок 2.7 - Схема температурної компенсації дрейфу нуля з використанням зовнішніх термостабільних резисторів
Частіше за інших використовують розімкнуті мостові схеми, що мають п`ять зовнішніх висновків. Додаткові компенсаційні резистори при цьому можна включати тільки в два плеча мостової схеми.
Активні схеми компенсації температурного дрейфу нуля можна розділити на три різні групи залежно від принципу роботи. До першої групи належать схеми, що підключаються безпосередньо до плечей моста і дозволяють змінювати напругу (або струм) в цих плечах зі збільшенням температури.
До другої групи належать схеми, в яких компенсація температурних похибок на етапі подальшому обробки вихідного сигналу моста проводиться без зміни параметрів самої тензосхеми. У цьому випадку вихідним є сигнал, що залежить від механічного параметра і температури. Схема компенсації перетворює його на сигнал, що не залежить від температури.
Третя група...
