一种具有较高输出跨度的陶瓷电阻应变片的制作方法

1.本实用新型涉及敏感元件与传感器技术领域，具体涉及一种具有较高输出跨度的陶瓷电阻应变片。


背景技术：

2.陶瓷压力传感器是将陶瓷电阻应变片与陶瓷基板结构组合烧结而成的一种压力敏感器件，其中，陶瓷电阻应变片是感知外界压力载荷，并将其转换为电信号的敏感元件，在受到外界压力载荷时，应变片上位于敏感区域的电阻阻值会发生变化，进而造成输出电压的变化，通过合理的设计，可使得输出电压信号与输入压力近似成线性关系。
3.输出跨度是指压力敏感元件在满载和未加载压力载荷时输出信号的差值。现有规格的陶瓷电阻应变片的输出跨度较小，在0～1兆帕的应力载荷下，输出跨度只有7～10毫伏左右。想要满足压力传感器的实际应用需求，还需要将原始输出信号进行放大，例如，一种常用的输出信号范围是0.5～4.5v。当原始输出信号的跨度较小时，经信号放大后的输出信号会出现信噪比过高的问题，进而导致产品的精度降低。
4.因此，有必要发明一种具有较高输出跨度的陶瓷电阻应变片来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种具有较高输出跨度的陶瓷电阻应变片，以解决技术中陶瓷电阻应变片的输出跨度较小，最终产品精度低的问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种具有较高输出跨度的陶瓷电阻应变片，包括陶瓷基体、金属连接线、电阻条、调零电阻和玻璃釉，所述陶瓷基体顶部设置有金属连接线，所述金属连接线一端设置有电阻条，所述金属连接线另一端端部设置有调零电阻，所述金属连接线顶部设置有玻璃釉，所述金属连接线材质为钯银材质。优选的，所述陶瓷基体四边边长为12mm，所述陶瓷基体厚度为0.25mm，陶瓷基体的边长和厚度分别为12mm和0.25mm。
7.优选的，所述陶瓷基体顶部设置有电阻条，所述电阻条设置有四个，四个所述电阻条位于同一平面上。
8.优选的，所述陶瓷基体顶部设置有调零电阻，所述调零电阻设置有两个，两个所述调零电阻位于同一平面上。
9.优选的，所述陶瓷基体顶部设置有玻璃釉，所述玻璃釉直径为7.2mm。
10.上述技术方案的优点在于，通过结构设计与有限元分析计算，扩大了应变片的应变区域，并将陶瓷基体电阻条的位置置于应变区域的边缘，在不显著降低应变片信号的线性度的前提下，提升了电阻条在受到外界压力载荷时的应变量，进而提升电阻的变化率，从而提升输出跨度，在1兆帕的应力载荷下，输出跨度可以提升至15毫伏左右，相较于常规设计，输出跨度的提升幅度达到 50％，以该陶瓷电阻应变片制作的产品，可以实现较低的信噪比，以及较高的精度。
附图说明
11.图1为本实用新型陶瓷基体的整体结构示意图；
12.图2为本实用新型金属连接线的结构示意图；
13.图3为本实用新型电阻条的结构示意图；
14.图4为本实用新型调零电阻的结构示意图；
15.图5为本实用新型玻璃釉的结构示意图。
16.附图标记说明：
17.1、陶瓷基体；2、金属连接线；3、电阻条；4、调零电阻；5、玻璃釉。
具体实施方式
18.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
19.本实用新型提供了如图1-5所示的一种具有较高输出跨度的陶瓷电阻应变片，包括陶瓷基体1、金属连接线2、电阻条3、调零电阻4和玻璃釉5，陶瓷基体1顶部设置有金属连接线2，金属连接线2的一端设置有电阻条3，金属连接线2的另一端设置有调零电阻4，金属连接线2顶部设置有玻璃釉5，金属连接线2材质为钯银材质。
20.陶瓷基体1四边边长为12mm，陶瓷基体1厚度为0.25mm，陶瓷基体1顶部设置有电阻条3，电阻条3设置有四个，四个电阻条3位于同一平面上，陶瓷基体1顶部设置有调零电阻4，调零电阻4设置有两个，两个调零电阻4位于同一平面上，陶瓷基体1顶部设置有玻璃釉5，玻璃釉5直径为7.2mm。
21.本实用工作原理：
22.参照说明书附图1-5，在使用本装置时，陶瓷基体1、金属连接线2、电阻条3、调零电阻4和玻璃釉5相互配合。通过结构设计与有限元分析计算，扩大了应变片的应变区域，并将陶瓷基体电阻条的位置置于应变区域的边缘，在不显著降低应变片信号的线性度的前提下，提升了电阻条在受到外界压力载荷时的应变量，进而提升电阻的变化率，从而提升输出跨度，在1兆帕的应力载荷下，输出跨度可以提升至15毫伏左右，相较于常规设计，输出跨度的提升幅度达到50％，以该陶瓷电阻应变片制作的产品，可以实现较低的信噪比，以及较高的精度。


技术特征：
1.一种具有较高输出跨度的陶瓷电阻应变片，包括陶瓷基体(1)、金属连接线(2)、电阻条(3)、调零电阻(4)和玻璃釉(5)，其特征在于：所述陶瓷基体(1)顶部设置有金属连接线(2)，所述金属连接线(2)的一端有电阻条(3)，所述金属连接线(2)的另一端设置有调零电阻(4)，所述金属连接线(2)顶部设置有玻璃釉(5)，所述金属连接线(2)材质为钯银材质。2.根据权利要求1所述的一种具有较高输出跨度的陶瓷电阻应变片，其特征在于：所述陶瓷基体(1)四边边长为12mm，所述陶瓷基体(1)厚度为0.25mm。3.根据权利要求1所述的一种具有较高输出跨度的陶瓷电阻应变片，其特征在于：所述陶瓷基体(1)顶部设置有电阻条(3)，所述电阻条(3)设置有四个，四个所述电阻条(3)位于同一平面上。4.根据权利要求1所述的一种具有较高输出跨度的陶瓷电阻应变片，其特征在于：所述陶瓷基体(1)顶部设置有调零电阻(4)，所述调零电阻(4)设置有两个，两个所述调零电阻(4)位于同一平面上。5.根据权利要求1所述的一种具有较高输出跨度的陶瓷电阻应变片，其特征在于：所述陶瓷基体(1)顶部设置有玻璃釉(5)，所述玻璃釉(5)直径为7.2mm。

技术总结
本实用新型公开了一种具有较高输出跨度的陶瓷电阻应变片，包括陶瓷基体、金属连接线、电阻条、调零电阻和玻璃釉，所述陶瓷基体顶部设置有金属连接线，所述金属连接线的一端设置有电阻条，所述金属连接线的另一端设置有调零电阻，所述金属连接线顶部设置有玻璃釉，所述金属连接线材质为钯银材质。本实用新型通过结构设计与有限元分析计算，扩大了应变片的应变区域，并将陶瓷基体电阻条的位置置于应变区域的边缘，在不显著降低应变片信号的线性度的前提下，提升了电阻条在受到外界压力载荷时的应变量，进而提升电阻的变化率，从而提升输出跨度，在1兆帕的应力载荷下，输出跨度可以提升至15毫伏左右，相较于常规设计，输出跨度的提升幅度达到50％。该陶瓷电阻应变片的输出信号具有低信噪比、高精度等优点。高精度等优点。高精度等优点。


技术研发人员：刘晓宇 李继州 毕勤
受保护的技术使用者：无锡胜脉电子有限公司
技术研发日：2022.05.23
技术公布日：2022/9/9