專利名稱：厚膜壓力傳感器中補償電阻和感應(yīng)電阻的位置結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種厚膜壓力傳感器，尤其涉及該傳感器中的補償電阻和 感應(yīng)電阻。
背景技術(shù)：
厚膜陶瓷壓阻式壓力變送器已廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程控制、環(huán)境監(jiān)控、 液壓和氣壓系統(tǒng)、自動裝置和制動系統(tǒng)。采用厚膜陶瓷壓力芯體組裝的壓 力變送器、遠傳壓力表、液位變送器可廣泛應(yīng)用于石油、化工、機械、冶 金、電力、水文、環(huán)保、動力、農(nóng)業(yè)、礦業(yè)、市政、汽車及國防、科研等 部門和行業(yè)。
國際厚膜壓力傳感器廠家同步進行了一體化厚膜壓力傳感器的研究和
開發(fā)。試制成功了HB2018—體化厚膜壓力傳感器。 一體化厚膜壓力傳感器 是國際上近年來才試制成功的第三代陶瓷壓力傳感器。HB2018陶瓷壓力傳 感器是采用鋼玉陶瓷基體(99%A1203)，專利壓阻漿料Hybrid工藝和功能 激光修調(diào)技術(shù)，確保每個傳感器具有一致的電特性和可靠性。專利制造技 術(shù)的一體化結(jié)構(gòu)的采用，使傳感器的工作溫度達-4(TC…+135。C，過載壓力 5倍以上， 一體化厚膜壓力傳感器克服了普通厚膜壓力傳感器芯片與陶瓷環(huán) 采用黏結(jié)工藝而采用芯片與陶瓷環(huán)實現(xiàn)一體化，從而使傳感器的線性、重 復(fù)和遲滯性(Linearity, Hysteresis&R印eatability)有顯著的提高。同 時， 一體化結(jié)構(gòu)克服了普通厚膜壓力傳感器芯片與陶瓷環(huán)的電氣聯(lián)接采用 導(dǎo)電樹脂互聯(lián)而采用直接互聯(lián)，傳感器的可靠性、穩(wěn)定性和工作溫度范圍 大大得到提高。 一體化厚膜壓力傳感器的優(yōu)異性能，是壓力傳感器的發(fā)展方向。
HB2018厚膜壓力傳感器主要技術(shù)參數(shù) 壓力范圍bar 2 5 10 20 50 過載壓力bar 7 12 25 50 120
靈敏度Mv/v 1.8-3.0 2.6-4.5 3.6-6.0 2.6-3.8 4.3-6.5
序號特性單位規(guī)范
1. 激勵電壓VDC/stabilized 5-30
2. 橋路阻抗KQ± 20%11
3. 滿度信號范圍Mv/v1.8-6. 5
4. 零位輸出Mv/v 0-±0. 2
5. 線性、重復(fù)性和遲滯性%FS0 typ《±0.2-0.4
6. 參考溫度范圍'C25
7. 工作溫度范圍'C-40-+125
8. 穩(wěn)定性Q/。FS/每年±0.2
9. 靈敏度溫飄y。FS/。C《±0.015 0-70°C
10. 零位溫飄Q/。FS/。C《±0. 02 0-70。C
11. 時飄％《0. 02
總體來說，其性能是比較優(yōu)越，但有存在這樣的缺點 第一，工藝繁瑣補償和感應(yīng)電阻采用不同方阻材料，工序復(fù)雜(見 圖1);其中Rl、 R2、 R3、 R4為感應(yīng)電阻10K每方(在感應(yīng)區(qū)內(nèi)見圖2、 圖3)， R5、 R6為補償電阻100R每方。由于是兩種方阻就要準備兩種的電 阻料，而這種料制備也是及其繁瑣和昂貴的，分兩次印刷；
第二，輸入阻抗控制難因厚膜工藝有其特殊性只有燒結(jié)好才知阻值 的多少，常規(guī)的方數(shù)和方阻加上在一定范圍內(nèi)的厚度變化，通常控制精度 在正負20%,也就是說如要求10K的阻抗，也只能控制在8k 12K之間；溫漂難控制因為感應(yīng)電阻不能修阻導(dǎo)致Rl和R2只能靠印刷精度保 證即有正負20%的偏差，從圖3上看出R1和R2從左向右看是分壓電阻， 從右向左看因R3和R4可通過R5和R6調(diào)阻平衡。假設(shè)Rl為IIK、 R2 為9K、 R6+R4為IOK，輸入IOVDC，攝氏25度到85度電阻變化0.1%， 調(diào)零點后R6+R4+R1=R5+R3+R2， R6+R4=R5+R3 ，
那輸出為25度時，
為0 mv;
85度時，
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畫10V/[(R6+R4+9K)(l+0. l%)〗*9.009K=5.238-4.766=0.498mv。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供了一種厚膜壓力傳感器中補償電阻 和感應(yīng)電阻的位置結(jié)構(gòu)，旨在解決上述的問題。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的 本發(fā)明包括安置在感應(yīng)區(qū)內(nèi)的第一感應(yīng)電阻、第二感應(yīng)電阻、第三 感應(yīng)電阻以及第四感應(yīng)電阻；安置在非感應(yīng)區(qū)內(nèi)第五補償電阻和第六補償 電阻；第五補償電阻和第六補償電阻的一端與第一引線并接，第五補償電 阻和第六補償電阻的另一端分別與第三感應(yīng)電阻以及第四感應(yīng)電阻的一端 串接；第三感應(yīng)電阻的另一端與第四引線和第二感應(yīng)電阻的一端并接，第 四感應(yīng)電阻的另一端與第二引線和第一感應(yīng)電阻的一端并接；還包括一 個一端與第一感應(yīng)電阻的另一端串接的第七補償電阻， 一個一端與第二感
應(yīng)電阻的另一端串接的第八補償電阻；第七補償電阻和第八補償電阻的另 一端分別與第三引線連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是性能得到了改善和溫漂現(xiàn)象 得到了控制；并且結(jié)構(gòu)簡單。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中厚膜壓力傳感器中補償電阻和感應(yīng)電阻的位置結(jié)構(gòu)
圖2是厚膜壓力傳感器中感應(yīng)區(qū)A和非感應(yīng)區(qū)B示意圖；圖3是圖1的補償電阻和感應(yīng)電阻連接圖；圖4是本發(fā)明的補償電阻和感應(yīng)電阻的位置結(jié)構(gòu)圖；圖5是圖4的補償電阻和感應(yīng)電阻連接圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述
由圖4、圖5可見本發(fā)明包括安置在感應(yīng)區(qū)內(nèi)的第一感應(yīng)電阻R1、
第二感應(yīng)電阻R2、第三感應(yīng)電阻R3以及第四感應(yīng)電阻R4;安置在非感應(yīng)區(qū)內(nèi)第五補償電阻R5和第六補償電阻R6;第五補償電阻R5和第六補償電阻R6的一端與第一引線1并接，第五補償電阻R5和第六補償電阻R6的另一端分別與第三感應(yīng)電阻R3以及第四感應(yīng)電阻R4的一端串接；第三感應(yīng)電阻R3的另一端與第四引線4和第二感應(yīng)電阻R2的一端并接，第四感應(yīng)電阻R4的另一端與第二引線2和第一感應(yīng)電阻Rl的一端并接；還包括-一個一端與第一感應(yīng)電阻R1的另一端串接的第七補償電阻R7， 一個一端與第二感應(yīng)電阻R2的另一端串接的第八補償電阻R8;第七補償電阻R7和第八補償電阻R8的另一端分別與第三引線3連接。
本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上增加2個補償電阻；將第三腳焊盤分成兩個(切斷環(huán)路)，在R1和R2上串入R7和R8 (即在第二、三腳和第三、四腳間)，將R7和R8置于非感應(yīng)區(qū)，使其可修阻。
本發(fā)明工藝簡單補償電阻和感應(yīng)電阻采用同方阻材料，Rl、 R2、 R3、R4、 R5、 R6、 R7和R8為電阻10K每方， 一次印刷；漿料原則上可不用配料，普通的材料就可以進行。本發(fā)明的性能大大改善-
A、 輸入阻抗得到控制(見圖5)
因有R5、 R6、 R7禾BR8可修阻，只要預(yù)燒值不大于IOK，就能精確控制輸入阻抗在IOK在正負0.1%之間。
B、 溫漂大大改善
因為通過對R7和R8的修阻變相對感應(yīng)電阻Rl和R2進行了修正，使其R1+R7-R2+R8精確控制在10在正負0.1%之間。從圖5上看出Rl+R7和R2+R8從左向右看是分壓電阻，同樣從右向左看也一樣因R3和R4可通過R5和R6調(diào)阻平衡。
假設(shè)Rl為IIK、 R2為9K、 R6+R4為IOK，輸入IOVDC，攝氏25度到85度電阻變化0.1%，先調(diào)R7和R8，使R1+R7=R2+R8調(diào)零點后R6+R4+R1+R7=R5+R3+R2+R8， R6+R4=R5+R3，那輸出為25度為0mv;85度時
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畫10V/[(R6+R4+1 OK) (1 +0.1 %)]* 10.01 =Omv
從公式得出即使25度到85度電阻變化1%得到的溫漂也為Omv。
權(quán)利要求
1.一種厚膜壓力傳感器中補償電阻和感應(yīng)電阻的位置結(jié)構(gòu)，包括安置在感應(yīng)區(qū)內(nèi)的第一感應(yīng)電阻、第二感應(yīng)電阻、第三感應(yīng)電阻以及第四感應(yīng)電阻；安置在非感應(yīng)區(qū)內(nèi)第五補償電阻和第六補償電阻；第五補償電阻和第六補償電阻的一端與第一引線并接，第五補償電阻和第六補償電阻的另一端分別與第三感應(yīng)電阻以及第四感應(yīng)電阻的一端串接；第三感應(yīng)電阻的另一端與第四引線和第二感應(yīng)電阻的一端并接，第四感應(yīng)電阻的另一端與第二引線和第一感應(yīng)電阻的一端并接；其特征在于還包括一個一端與第一感應(yīng)電阻的另一端串接的第七補償電阻，一個一端與第二感應(yīng)電阻的另一端串接的第八補償電阻；第七補償電阻和第八補償電阻的另一端分別與第三引線連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種厚膜壓力傳感器中補償電阻和感應(yīng)電阻的位置結(jié)構(gòu)，包括安置在感應(yīng)區(qū)內(nèi)的第一感應(yīng)電阻、第二感應(yīng)電阻、第三感應(yīng)電阻以及第四感應(yīng)電阻；安置在非感應(yīng)區(qū)內(nèi)第五補償電阻和第六補償電阻；第五補償電阻和第六補償電阻的一端與第一引線并接，第五補償電阻和第六補償電阻的另一端分別與第三感應(yīng)電阻以及第四感應(yīng)電阻的一端串接；第三感應(yīng)電阻的另一端與第四引線和第二感應(yīng)電阻的一端并接，第四感應(yīng)電阻的另一端與第二引線和第一感應(yīng)電阻的一端并接；還包括一端與第一感應(yīng)電阻的另一端串接的第七補償電阻，一端與第二感應(yīng)電阻的另一端串接的第八補償電阻；第七補償電阻和第八補償電阻的另一端分別與第三引線連接；改善了溫漂現(xiàn)象。
文檔編號G01L19/00GK101639394SQ20081004127
公開日2010年2月3日 申請日期2008年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月1日
發(fā)明者伍正輝 申請人:上海朝輝壓力儀器有限公司