專利名稱：用于周邊固支圓形平膜片鋼杯的薄膜應(yīng)變電阻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及薄膜應(yīng)變電阻，尤其涉及用于周邊固支圓形平膜片鋼杯的薄膜應(yīng)變電阻的技術(shù)改進(jìn)。
背景技術(shù)：
薄膜壓力傳感器自1951年美國申請專利以來，壓力傳感器的彈性體鋼杯至今大多數(shù)采用周邊固支圓形平膜片鋼杯，在鋼杯的平膜片上僅布置四個平行的條形柵狀薄膜應(yīng)變電阻或者四個較復(fù)雜的薄膜應(yīng)變電阻，構(gòu)成惠斯登電橋。這種方式構(gòu)成的電橋，其橋臂四個電阻的阻值離散性較大，傳感器配阻很困難，給傳感器的后工序生產(chǎn)帶來很多不便，使其性能受到較大影響；另外一旦橋臂的一個電阻或多個電阻與鋼杯的絕緣性能失效，將帶來產(chǎn)品無法彌補(bǔ)的缺陷，使得產(chǎn)品成品率大大降低。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決技術(shù)的問題是，提供一種位于正交軸線上且由四個內(nèi)電阻、四個外電阻構(gòu)成的四個薄膜應(yīng)變電阻柵和一個薄膜條形電阻組所組成的、配阻容易、補(bǔ)償方便、成品率大大提高的用于周邊固支圓形平膜片鋼杯的薄膜應(yīng)變電阻。
為此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種用于周邊固支圓形平膜片鋼杯的薄膜應(yīng)變電阻，由四個完全相同的薄膜應(yīng)變電阻柵和一個薄膜條形電阻組組成，其特征是四個薄膜應(yīng)變電阻柵均勻分布在內(nèi)徑為φ11mm的鋼杯平膜片的正交軸線上，各薄膜應(yīng)變電阻柵內(nèi)端距中心軸交點(diǎn)0.28mm，外端距中心軸交點(diǎn)5.2mm；薄膜條形電阻組位于正交軸線的任意一端，垂直軸線且對稱分布，距中心軸交點(diǎn)6mm。
所述的薄膜應(yīng)變電阻柵由內(nèi)電阻焊盤、內(nèi)電阻焊盤引線條、六條內(nèi)電阻柵條、五條內(nèi)電阻連接條、內(nèi)電阻公共焊盤引線條、公共焊盤、外電阻公共焊盤引線條、五條外電阻連接條、六條外電阻柵條、外電阻焊盤引線條、外電阻焊盤連接而成，其中六條尺寸為長560μm、寬25μm至40μm的內(nèi)電阻柵條由五條長100μm、寬100μm的內(nèi)電阻連接條串行連接，構(gòu)成一個內(nèi)電阻；六條內(nèi)電阻柵條彼此平行，間距為20μm至40μm；六條尺寸為長560μm、寬25μm至40μm的外電阻柵條由五條長100μm、寬100μm的外電阻連接條串行連接，構(gòu)成一個外電阻；六條外電阻柵條彼此平行，間距為20μm至40μm。
所述的內(nèi)電阻柵條的一端通過尺寸為0.6mm×0.4mm的內(nèi)電阻焊盤引線條與1mm×1mm的內(nèi)電阻焊盤連接，內(nèi)電阻柵條的另一端通過1.4mm×0.4mm的內(nèi)電阻公共焊盤引線條與尺寸為1mm×1mm的公共焊盤相連；外電阻柵條的一端通過尺寸為0.6mm×0.4mm的外電阻焊盤引線條與1mm×1mm的外電阻焊盤連接，外電阻柵條的另一端通過1.0mm×0.4mm的外電阻公共焊盤引線條與尺寸為1mm×1mm的公共焊盤相連。
所述的薄膜條形電阻組長5.2mm、寬0.7mm，由四個尺寸為0.7mm×0.7mm的條形電阻焊盤，以及由條形電阻焊盤相間分隔為1.2mm×0.7mm、0.7mm×0.7mm、0.5mm×0.7mm的三個補(bǔ)償電阻組成。
由于采用了上述結(jié)構(gòu)改進(jìn)，薄膜應(yīng)變電阻柵由位于一個軸線上的二個增加到位于二個正交軸線上的四個，同時增加一個位于任意軸線上的薄膜條形電阻組，這樣就擁有了四個內(nèi)電阻、四個外電阻，它們可以任意配對構(gòu)成二個應(yīng)變電阻橋。橋臂電阻的離散性、絕緣性能失效所帶來的影響有了解決的辦法，同時由薄膜條形電阻組所構(gòu)成的與橋臂電阻材料一樣、溫度系數(shù)相同的補(bǔ)償電阻，可方便地平衡電橋的零點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)非溫度補(bǔ)償?shù)牧泓c(diǎn)補(bǔ)償技術(shù)，大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量與成品率。


以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作出說明。
圖1為本實(shí)用新型的總體平面示意圖。
圖2為薄膜應(yīng)變電阻柵的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為薄膜條形電阻組的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為鋼杯結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、4所示一種用于周邊固支圓形平膜片鋼杯的薄膜應(yīng)變電阻，由四個完全相同的薄膜應(yīng)變電阻柵1、2、3、4和一個薄膜條形電阻組5組成，其中薄膜應(yīng)變電阻柵1、3處于鋼杯7的內(nèi)徑為φ11mm的平膜片6的縱軸上；薄膜應(yīng)變電阻柵2、4處于鋼杯7的內(nèi)徑為φ11mm的平膜片6的橫軸上，整體看來，薄膜應(yīng)變電阻柵2、3、4是薄膜應(yīng)變電阻柵1沿正交軸中心在平面上逆時鐘旋轉(zhuǎn)90°、180°、270°得到。四個薄膜應(yīng)變電阻柵1、2、3、4的內(nèi)端距中心軸交點(diǎn)0.28mm，外端距中心軸交點(diǎn)5.2mm。薄膜條形電阻組5位于正交軸線的任意一端(圖1標(biāo)示位于Y軸正方面)，垂直軸線且對稱分布，距中心軸交點(diǎn)6mm。
如圖2所示薄膜應(yīng)變電阻柵1或2或3或4由內(nèi)電阻焊盤8、內(nèi)電阻焊盤引線條15、六條內(nèi)電阻柵條13、五條內(nèi)電阻連接條11、內(nèi)電阻公共焊盤引線條17、公共焊盤10、外電阻公共焊盤引線條18、五條外電阻連接條12、六條外電阻柵條14、外電阻焊盤引線條16、外電阻焊盤9連接而成，其中六條尺寸為長560μm、寬25μm至40μm的內(nèi)電阻柵條13由五條長100μm、寬100μm的內(nèi)電阻連接條11串行連接，構(gòu)成一個內(nèi)電阻；六條內(nèi)電阻柵條13彼此平行，間距為20μm至40μm；六條尺寸為長560μm、寬25μm至40μm的外電阻柵條14由五條長100μm、寬100μm的外電阻連接條12串行連接，構(gòu)成一個外電阻；六條外電阻柵條14彼此平行，間距為20μm至40μm。
如圖2所示內(nèi)電阻柵條13的一端通過尺寸為0.6mm×0.4mm的內(nèi)電阻焊盤引線條15與1mm×1mm的內(nèi)電阻焊盤8連接，內(nèi)電阻柵條13的另一端通過1.4mm×0.4mm的內(nèi)電阻公共焊盤引線條17與尺寸為1mm×1mm的公共焊盤10相連；外電阻柵條14的一端通過尺寸為0.6mm×0.4mm的外電阻焊盤引線條16與1mm×1mm的外電阻焊盤9連接，外電阻柵條14的另一端通過1.0mm×0.4mm的外電阻公共焊盤引線條18與尺寸為1mm×1mm的公共焊盤10相連。
如圖3所示薄膜條形電阻組5長5.2mm、寬0.7mm，由四個尺寸為0.7mm×0.7mm的條形電阻焊盤19，以及由條形電阻焊盤19相間分隔為1.2mm×0.7mm的補(bǔ)償電阻20、0.7mm×0.7mm的補(bǔ)償電阻21、0.5mm×0.7mm的補(bǔ)償電阻22組成。由于三個補(bǔ)償電阻的大小不一樣，其阻值也就各不相同，而它們的材質(zhì)與橋臂電阻材質(zhì)一樣，溫度系數(shù)也就和橋臂電阻的溫度系數(shù)相同，這樣可方便地對由二個薄膜應(yīng)變電阻柵構(gòu)成的電橋進(jìn)行零點(diǎn)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)非溫度補(bǔ)償?shù)牧泓c(diǎn)補(bǔ)償技術(shù)，使產(chǎn)品的性能大大提高。
四個薄膜應(yīng)變電阻柵制作完之后，通過測試，可選擇電阻一致性最好，橋臂與鋼杯之間絕緣電阻最大的二個薄膜應(yīng)變電阻柵構(gòu)成一個電橋，這樣不再因一個或二個薄膜應(yīng)變電阻柵橋臂電阻離散性大、絕緣性能失效而造成整個產(chǎn)品報(bào)廢，大大提高了產(chǎn)品的成品率。
本實(shí)用新型例中鋼杯平膜片內(nèi)徑為φ11mm，如果將該內(nèi)徑值乘以一個大于0.5小于3的系數(shù)，將產(chǎn)生一個不同內(nèi)徑大小的平膜片系列，對應(yīng)該系列的薄膜應(yīng)變電阻柵和薄膜條形電阻組的大小只需作相應(yīng)改變即可，這些改變也屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之中。
權(quán)利要求1.一種用于周邊固支圓形平膜片鋼杯的薄膜應(yīng)變電阻，由四個完全相同的薄膜應(yīng)變電阻柵和一個薄膜條形電阻組組成，其特征是四個薄膜應(yīng)變電阻柵均勻分布在內(nèi)徑為φ11mm的鋼杯平膜片的正交軸線上，各薄膜應(yīng)變電阻柵內(nèi)端距中心軸交點(diǎn)0.28mm，外端距中心軸交點(diǎn)5.2mm；薄膜條形電阻組位于正交軸線的任意一端，垂直軸線且對稱分布，距中心軸交點(diǎn)6mm。
2.如權(quán)利要求書1所述的用于周邊固支圓形平膜片鋼杯的薄膜應(yīng)變電阻，其特征是所述的薄膜應(yīng)變電阻柵由內(nèi)電阻焊盤、內(nèi)電阻焊盤引線條、六條內(nèi)電阻柵條、五條內(nèi)電阻連接條、內(nèi)電阻公共焊盤引線條、公共焊盤、外電阻公共焊盤引線條、五條外電阻連接條、六條外電阻柵條、外電阻焊盤引線條、外電阻焊盤連接而成，其中六條尺寸為長560μm、寬25μm至40μm的內(nèi)電阻柵條由五條長100μm、寬100μm的內(nèi)電阻連接條串行連接，構(gòu)成一個內(nèi)電阻；六條內(nèi)電阻柵條彼此平行，間距為20μm至40μm；六條尺寸為長560μm、寬25μm至40μm的外電阻柵條由五條長100μm、寬100μm的外電阻連接條串行連接，構(gòu)成一個外電阻；六條外電阻柵條彼此平行，間距為20μm至40μm。
3.如權(quán)利要求書2所述的用于周邊固支圓形平膜片鋼杯的薄膜應(yīng)變電阻，其特征是所述的內(nèi)電阻柵條的一端通過尺寸為0.6mm×0.4mm的內(nèi)電阻焊盤引線條與1mm×1mm的內(nèi)電阻焊盤連接，內(nèi)電阻柵條的另一端通過1.4mm×0.4mm的內(nèi)電阻公共焊盤引線條與尺寸為1mm×1mm的公共焊盤相連；外電阻柵條的一端通過尺寸為0.6mm×0.4mm的外電阻焊盤引線條與1mm×1mm的外電阻焊盤連接，外電阻柵條的另一端通過1.0mm×0.4mm的外電阻公共焊盤引線條與尺寸為1mm×1mm的公共焊盤相連。
4.如權(quán)利要求1所述的用于周邊固支圓形平膜片鋼杯的薄膜應(yīng)變電阻，其特征是所述的薄膜條形電阻組長5.2mm、寬0.7mm，由四個尺寸為0.7mm×0.7mm的條形電阻焊盤，以及由條形電阻焊盤相間分隔為1.2mm×0.7mm、0.7mm×0.7mm、0.5mm×0.7mm的三個補(bǔ)償電阻組成。
專利摘要一種用于周邊固支圓形平膜片鋼杯的薄膜應(yīng)變電阻，由四個完全相同的薄膜應(yīng)變電阻柵和一個薄膜條形電阻組組成，其特征是四個薄膜應(yīng)變電阻柵均勻分布在內(nèi)徑為φ11mm的鋼杯平膜片的正交軸線上，各薄膜應(yīng)變電阻柵內(nèi)端距中心軸交點(diǎn)0.28mm，外端距中心軸交點(diǎn)5.2mm。薄膜條形電阻組位于正交軸線的任意一端，垂直軸線且對稱分布，距中心軸交點(diǎn)6mm。任意兩個薄膜應(yīng)變電阻柵可構(gòu)成一個電橋。由于有了兩個備用的薄膜應(yīng)變電阻柵不因橋臂電阻的離散性、絕緣性能失效而影響產(chǎn)品的合格率。同時由薄膜條形電阻組所構(gòu)成的與橋臂電阻溫度系數(shù)相同的補(bǔ)償電阻，可方便地平衡電橋的零點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)非溫度補(bǔ)償?shù)牧泓c(diǎn)補(bǔ)償技術(shù)，大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
文檔編號G01L9/04GK2541830SQ01257599
公開日2003年3月26日 申請日期2001年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月25日
發(fā)明者雷衛(wèi)武, 楊彪, 安志超 申請人:湖南長沙索普測控技術(shù)有限公司