应变式厚膜力传感器的制作方法

文档序号:6097312阅读:249来源:国知局
专利名称:应变式厚膜力传感器的制作方法
技术领域
本实用新型涉及传感器技术。
国内已有各种力传感器,虽然生产厂家较多,品种也较齐全,但绝大多数产品的基本结构均为电阻应变式,即在金属弹性体上粘贴金属箔式应变计或半导体应变片,利用应变计(片)的电阻变化将传感器载荷后引起的弹性体形变转换为电信号。这种结构的传感器存在以下不足1.应变片(计)用胶粘贴,蠕变大,输出漂移大;2.工作温度范围小,尤其粘贴半导体应变片的力传感器,由于半导体材料对温度敏感,温度系数大,目前工作温度一般为-10℃~+60℃,难以再提高;3.弹性体加工复杂,成本高。
由于上述缺陷的存在,特别是成本偏高,从而大大限制了力传感器在国内的推广应用。
本实用新型的目的在于提供一种蠕变小,工作温度范围宽,结构简单,成本低,性能价格比高的应变式厚膜力传感器。
以下结合附图,对本实用新型说明之。


图1是本实用新型的结构图;附图2(a)是本实用新型陶瓷弹性体及应变电阻的示意图;附图2(b)是受力后,传感器变形状态的示意图。
图中R1、R2、R3、R4为厚膜应变电阻;1为陶瓷双孔梁弹性体;2为钯一银导带;F为力。
本实用新型的结构见附图1,是在长方体的陶瓷双孔梁弹性体(1)的上下两面都印烧有钯一银导带(2),在钯一银导带(2)上分别印烧有厚膜应变电阻R1、R2、R3、R4。R1~R4连成惠斯顿全桥。
本实用新型的工作原理见附图2(a)、2(b)。图2(a)是本实用新型陶瓷弹性体及应变电阻示意图;图2(b)是受力后,本实用新型变形状态示意图。当力F作用在双孔梁上时,印烧有厚膜应变电阻R1~R4的弹性梁随即产生形变,R1~R4相应受应力,其中R1、R3受拉应力,阻值增大;R2、R4受压应力,阻值减小。因R1~R4连成全桥,这样通过电桥的输出,所测力F就被转换成与之大小成正比的电信号。
本实用新型的特点在于,采用高铝瓷做弹性体,并在陶瓷弹性主体上直接印烧厚膜应变电阻,因此具有以下优点1.应变电阻和弹性体牢固地烧成一体,无需用胶粘贴,因此蠕变小,漂移小,性能优良,动态特性好;2.工作温度范围宽达-40℃~120℃;3.耐腐蚀,能在恶劣环境下工作;4.弹性体性能优良,加工方便,成本低廉,适合大量生产;5.结构简单,性能价格比高。
本实用新型可用于工业,化工,国防系统中称重和力的测量,以及民用,商业电子称中作力,称重测量。此外还可作为小量程荷重传感器,用于工业过程控制和自动检测,总之,本实用新型有着广阔的应用前景。
权利要求1.一种由弹性体,应变电阻等组成的应变式厚膜力传感器,其特征在于,在长方体陶瓷双孔梁弹性体的上下两面,都印烧有钯一银导带,在上面的钯一银导带上印烧有厚膜应变电阻R1、R2,在下面的钯一银导带上印烧有厚膜应变电阻R3、R4。
专利摘要本实用新型涉及传感器技术,公开了一种主要由长方形陶瓷双孔梁弹性体(1)和上下两面都印烧有钯-银导带(2),而钯-银导带(2)上分别印烧有厚膜应变电阻R
文档编号G01L1/20GK2247331SQ95240509
公开日1997年2月12日 申请日期1995年9月13日 优先权日1995年9月13日
发明者马以武, 常慧敏, 刘高生, 张绪萌, 储智 申请人:中国科学院合肥智能机械研究所
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