专利名称：厚膜压力传感器中补偿电阻和感应电阻的位置结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种厚膜压力传感器，尤其涉及该传感器中的补偿电阻和 感应电阻。
背景技术：
厚膜陶瓷压阻式压力变送器已广泛应用于工业过程控制、环境监控、 液压和气压系统、自动装置和制动系统。采用厚膜陶瓷压力芯体组装的压 力变送器、远传压力表、液位变送器可广泛应用于石油、化工、机械、冶 金、电力、水文、环保、动力、农业、矿业、市政、汽车及国防、科研等 部门和行业。
国际厚膜压力传感器厂家同步进行了一体化厚膜压力传感器的研究和
开发。试制成功了HB2018—体化厚膜压力传感器。 一体化厚膜压力传感器 是国际上近年来才试制成功的第三代陶瓷压力传感器。HB2018陶瓷压力传 感器是采用钢玉陶瓷基体(99%A1203)，专利压阻浆料Hybrid工艺和功能 激光修调技术，确保每个传感器具有一致的电特性和可靠性。专利制造技 术的一体化结构的采用，使传感器的工作温度达-4(TC…+135。C，过载压力 5倍以上， 一体化厚膜压力传感器克服了普通厚膜压力传感器芯片与陶瓷环 采用黏结工艺而采用芯片与陶瓷环实现一体化，从而使传感器的线性、重 复和迟滞性(Linearity, Hysteresis&R印eatability)有显著的提高。同 时， 一体化结构克服了普通厚膜压力传感器芯片与陶瓷环的电气联接采用 导电树脂互联而采用直接互联，传感器的可靠性、稳定性和工作温度范围 大大得到提高。 一体化厚膜压力传感器的优异性能，是压力传感器的发展方向。
HB2018厚膜压力传感器主要技术参数 压力范围bar 2 5 10 20 50 过载压力bar 7 12 25 50 120
灵敏度Mv/v 1.8-3.0 2.6-4.5 3.6-6.0 2.6-3.8 4.3-6.5
序号特性单位规范
1. 激励电压VDC/stabilized 5-30
2. 桥路阻抗KQ± 20%11
3. 满度信号范围Mv/v1.8-6. 5
4. 零位输出Mv/v 0-±0. 2
5. 线性、重复性和迟滞性%FS0 typ《±0.2-0.4
6. 参考温度范围'C25
7. 工作温度范围'C-40-+125
8. 稳定性Q/。FS/每年±0.2
9. 灵敏度温飘y。FS/。C《±0.015 0-70°C
10. 零位温飘Q/。FS/。C《±0. 02 0-70。C
11. 时飘％《0. 02
总体来说，其性能是比较优越，但有存在这样的缺点 第一，工艺繁琐补偿和感应电阻采用不同方阻材料，工序复杂(见 图1);其中Rl、 R2、 R3、 R4为感应电阻10K每方(在感应区内见图2、 图3)， R5、 R6为补偿电阻100R每方。由于是两种方阻就要准备两种的电 阻料，而这种料制备也是及其繁琐和昂贵的，分两次印刷；
第二，输入阻抗控制难因厚膜工艺有其特殊性只有烧结好才知阻值 的多少，常规的方数和方阻加上在一定范围内的厚度变化，通常控制精度 在正负20%,也就是说如要求10K的阻抗，也只能控制在8k 12K之间；温漂难控制因为感应电阻不能修阻导致Rl和R2只能靠印刷精度保 证即有正负20%的偏差，从图3上看出R1和R2从左向右看是分压电阻， 从右向左看因R3和R4可通过R5和R6调阻平衡。假设Rl为IIK、 R2 为9K、 R6+R4为IOK，输入IOVDC，摄氏25度到85度电阻变化0.1%， 调零点后R6+R4+R1=R5+R3+R2， R6+R4=R5+R3 ，
那输出为25度时，
为0 mv;
85度时，
10V/[(R6+R4+R1)(1+0.1 %)] *R1 (1 +0.1 %)-10V/[(R5+R3+R2)( 1+0.1 %)] * R2(1+0.1%)=10V/[(R6+R4+11K)(1+0.1%)]* 11.01 lK画10V/[(R6+R4+9K)(l+0. l%)〗*9.009K=5.238-4.766=0.498mv。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种厚膜压力传感器中补偿电阻 和感应电阻的位置结构，旨在解决上述的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的 本发明包括安置在感应区内的第一感应电阻、第二感应电阻、第三 感应电阻以及第四感应电阻；安置在非感应区内第五补偿电阻和第六补偿 电阻；第五补偿电阻和第六补偿电阻的一端与第一引线并接，第五补偿电 阻和第六补偿电阻的另一端分别与第三感应电阻以及第四感应电阻的一端 串接；第三感应电阻的另一端与第四引线和第二感应电阻的一端并接，第 四感应电阻的另一端与第二引线和第一感应电阻的一端并接；还包括一 个一端与第一感应电阻的另一端串接的第七补偿电阻， 一个一端与第二感
应电阻的另一端串接的第八补偿电阻；第七补偿电阻和第八补偿电阻的另 一端分别与第三引线连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是性能得到了改善和温漂现象 得到了控制；并且结构简单。
图1是现有技术中厚膜压力传感器中补偿电阻和感应电阻的位置结构
图2是厚膜压力传感器中感应区A和非感应区B示意图；图3是图1的补偿电阻和感应电阻连接图；图4是本发明的补偿电阻和感应电阻的位置结构图；图5是图4的补偿电阻和感应电阻连接图。
具体实施例方式
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述
由图4、图5可见本发明包括安置在感应区内的第一感应电阻R1、
第二感应电阻R2、第三感应电阻R3以及第四感应电阻R4;安置在非感应区内第五补偿电阻R5和第六补偿电阻R6;第五补偿电阻R5和第六补偿电阻R6的一端与第一引线1并接，第五补偿电阻R5和第六补偿电阻R6的另一端分别与第三感应电阻R3以及第四感应电阻R4的一端串接；第三感应电阻R3的另一端与第四引线4和第二感应电阻R2的一端并接，第四感应电阻R4的另一端与第二引线2和第一感应电阻Rl的一端并接；还包括-一个一端与第一感应电阻R1的另一端串接的第七补偿电阻R7， 一个一端与第二感应电阻R2的另一端串接的第八补偿电阻R8;第七补偿电阻R7和第八补偿电阻R8的另一端分别与第三引线3连接。
本发明在现有技术的基础上增加2个补偿电阻；将第三脚焊盘分成两个(切断环路)，在R1和R2上串入R7和R8 (即在第二、三脚和第三、四脚间)，将R7和R8置于非感应区，使其可修阻。
本发明工艺简单补偿电阻和感应电阻采用同方阻材料，Rl、 R2、 R3、R4、 R5、 R6、 R7和R8为电阻10K每方， 一次印刷；浆料原则上可不用配料，普通的材料就可以进行。本发明的性能大大改善-
A、 输入阻抗得到控制(见图5)
因有R5、 R6、 R7禾BR8可修阻，只要预烧值不大于IOK，就能精确控制输入阻抗在IOK在正负0.1%之间。
B、 温漂大大改善
因为通过对R7和R8的修阻变相对感应电阻Rl和R2进行了修正，使其R1+R7-R2+R8精确控制在10在正负0.1%之间。从图5上看出Rl+R7和R2+R8从左向右看是分压电阻，同样从右向左看也一样因R3和R4可通过R5和R6调阻平衡。
假设Rl为IIK、 R2为9K、 R6+R4为IOK，输入IOVDC，摄氏25度到85度电阻变化0.1%，先调R7和R8，使R1+R7=R2+R8调零点后R6+R4+R1+R7=R5+R3+R2+R8， R6+R4=R5+R3，那输出为25度为0mv;85度时
10V/[(R6+R4+R1+R7)(1+0.1%)]* ( Rl+R7 ) (1+0.1%)-雨/[(R5+R3+R2+R8)(l+0.1%)]* ( R2+R8 ) (1+0.1%)=雨/[(R6+R4+1 OK)( 1 +0.1 %)]* 10.01 K画10V/[(R6+R4+1 OK) (1 +0.1 %)]* 10.01 =Omv
从公式得出即使25度到85度电阻变化1%得到的温漂也为Omv。
权利要求
1.一种厚膜压力传感器中补偿电阻和感应电阻的位置结构，包括安置在感应区内的第一感应电阻、第二感应电阻、第三感应电阻以及第四感应电阻；安置在非感应区内第五补偿电阻和第六补偿电阻；第五补偿电阻和第六补偿电阻的一端与第一引线并接，第五补偿电阻和第六补偿电阻的另一端分别与第三感应电阻以及第四感应电阻的一端串接；第三感应电阻的另一端与第四引线和第二感应电阻的一端并接，第四感应电阻的另一端与第二引线和第一感应电阻的一端并接；其特征在于还包括一个一端与第一感应电阻的另一端串接的第七补偿电阻，一个一端与第二感应电阻的另一端串接的第八补偿电阻；第七补偿电阻和第八补偿电阻的另一端分别与第三引线连接。
全文摘要
本发明涉及一种厚膜压力传感器中补偿电阻和感应电阻的位置结构，包括安置在感应区内的第一感应电阻、第二感应电阻、第三感应电阻以及第四感应电阻；安置在非感应区内第五补偿电阻和第六补偿电阻；第五补偿电阻和第六补偿电阻的一端与第一引线并接，第五补偿电阻和第六补偿电阻的另一端分别与第三感应电阻以及第四感应电阻的一端串接；第三感应电阻的另一端与第四引线和第二感应电阻的一端并接，第四感应电阻的另一端与第二引线和第一感应电阻的一端并接；还包括一端与第一感应电阻的另一端串接的第七补偿电阻，一端与第二感应电阻的另一端串接的第八补偿电阻；第七补偿电阻和第八补偿电阻的另一端分别与第三引线连接；改善了温漂现象。
文档编号G01L19/00GK101639394SQ20081004127
公开日2010年2月3日 申请日期2008年8月1日 优先权日2008年8月1日
发明者伍正辉 申请人:上海朝辉压力仪器有限公司