專利名稱：應(yīng)變電阻與彈性體一體式傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種應(yīng)變電阻與彈性體一體式傳感器。
背景技術(shù)：
測力或測壓力的傳感器有許多種，如擴(kuò)散硅壓力傳感器，應(yīng)變式厚膜傳感器，電阻應(yīng)變式傳感器，薄膜傳感器等。擴(kuò)散硅壓力傳感器是在一個硅片上采用擴(kuò)散、光刻、腐蝕的工藝方法制作而成的；厚膜傳感器則是在一個陶瓷芯片上采用厚膜電路工藝制作而成。電阻應(yīng)變式傳感器，是在金屬彈性體采用粘貼電阻應(yīng)變計的方法制作而成的。由于電阻應(yīng)變計采用粘貼方法與金屬彈性體聯(lián)為一體，大多采用手工生產(chǎn)，使得生產(chǎn)效率低，橋路電阻值不可能做大，最終使得該傳感器具有精度較差、溫度范圍宅、溫度系數(shù)大、體積大、生產(chǎn)效率低等缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中粘貼的電阻應(yīng)變式傳感器固有的缺陷，提出的一種改進(jìn)的應(yīng)變電阻與彈性體一體式傳感器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案一種應(yīng)變電阻與彈性體一體式傳感器，其特征在于彈性體上先設(shè)置一層絕緣層， 絕緣層上再設(shè)置一層四個應(yīng)變電阻以及一組導(dǎo)帶，導(dǎo)帶將四個應(yīng)變電阻連接組成惠斯頓電橋，最后在應(yīng)變電阻及導(dǎo)帶上設(shè)置一層絕緣保護(hù)層。所述的應(yīng)變電阻是先在絕緣層濺射一層電阻層，利用光刻技術(shù)光刻電阻圖形，再利用濕法腐蝕電阻的方法對電阻層進(jìn)行腐蝕形成需要的應(yīng)變電阻及其設(shè)計的阻值。所述的一組導(dǎo)帶是由真空鍍膜一層金屬導(dǎo)帶層，利用光刻技術(shù)光刻導(dǎo)帶圖形，形成一組對稱的導(dǎo)帶，它將四個應(yīng)變電阻按照惠斯頓電橋和差特性和電阻受力發(fā)生變化的原理組成一個惠斯頓電橋。最后蒸發(fā)一層應(yīng)變電阻及導(dǎo)帶的絕緣保護(hù)層，形成應(yīng)變電阻與彈性體一體式傳感
ο在這種一體式傳感器彈性體上，還可以用濺射工藝制作成各種信號調(diào)理電路，使傳感器和調(diào)理電路集成為一體的形式。本實(shí)用新型提供的應(yīng)變電阻與彈性體一體式傳感器，其他類型的傳感器相比較具有量程范圍寬、橋路電阻值可以做的很大、精度高、可靠性好、使用溫度范圍寬、溫度系數(shù)小、體積小、生產(chǎn)效率高適合大批量生產(chǎn)等特點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型提供的壓力傳感器中的彈性體的剖視圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為本實(shí)用新型提供的應(yīng)變電阻與彈性體一體式傳感器的外形結(jié)構(gòu)圖；[0015]圖4為惠斯頓電橋；圖5為本實(shí)用新型提出的彈性體兩面設(shè)有應(yīng)變電阻的測力傳感器。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1、如圖2，在彈性體1上先濺射一層絕緣層2，絕緣層2可以采用二氧化硅，再濺射一層應(yīng)變電阻層，利用光刻技術(shù)光刻電阻圖形，再利用濕法腐蝕電阻層的方法對電阻層進(jìn)行腐蝕形成需要應(yīng)變電阻R1、R2、R3、R4以及電阻值。然后真空鍍膜一層導(dǎo)帶層，利用光刻技術(shù)光刻導(dǎo)帶圖形，形成一組對稱設(shè)置的導(dǎo)帶3、3a，它將四個應(yīng)變電阻Rl、R2、R3、R4 按照惠斯頓電橋和差特性和電阻受力發(fā)生變化的原理組成一個惠斯頓電橋(如圖4所示)， 最后蒸發(fā)一層絕緣保護(hù)層4對應(yīng)變電阻及導(dǎo)帶進(jìn)行保護(hù)，形成應(yīng)變電阻與彈性體一體式傳感器。圖2中的導(dǎo)帶3的布線結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要布置的各種需要的形狀，這部分屬于公知技術(shù)領(lǐng)域。導(dǎo)帶3a起到橫向連接作用。圖3為本實(shí)用新型提供的應(yīng)變電阻與彈性體一體式傳感器的外形圖，它由彈性體 1 (包括其上面設(shè)置的一體式應(yīng)變電阻)、引線5、外殼6和五芯插座7組成。其中引線5與彈性體1中的導(dǎo)帶對應(yīng)連接后、再與五芯插座7連接。圖4為惠斯頓電橋，把四個用濺射工藝制作的應(yīng)變電阻R1、R2、R3、R4根據(jù)受力情況組成一個惠斯頓電橋，當(dāng)電橋加上電壓并且傳感器受到力的作用時，外力將引起彈性體變形，產(chǎn)生應(yīng)變，電阻受到應(yīng)變的作用而產(chǎn)生電阻變化，其中兩個電阻阻值增加，另兩個電阻阻值減少，根據(jù)電橋的和差特性，將在電橋的另兩端產(chǎn)生于一個正比于力(或壓力)變化的電信號輸出。圖5為本實(shí)用新型提供的另一種測力傳感器的示意圖，分別在彈性體1的每個受力面上濺射兩個應(yīng)變電阻及相應(yīng)的導(dǎo)帶3，并組成惠斯頓電橋從而形成帶有應(yīng)變電阻一體式的彈性體。
權(quán)利要求1. 一種應(yīng)變電阻與彈性體一體式傳感器，其特征在于彈性體(1)上先設(shè)置一層絕緣層 (2)，絕緣層上再設(shè)置四個應(yīng)變電阻(R1、R2、R3、R4)以及一組導(dǎo)帶(3、3a)，導(dǎo)帶(3、3a)將四個應(yīng)變電阻(Rl、R2、R3、R4)連接組成惠斯頓電橋，最后在應(yīng)變電阻及導(dǎo)帶上設(shè)置一層絕緣保護(hù)層(4)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)變電阻與彈性體一體式傳感器，其特征在于在彈性體(1)上先濺射一層絕緣層(2)，再濺射一層應(yīng)變電阻層，利用光刻技術(shù)光刻形成需要電阻(R1、R2、R3、R4)。然后真空鍍膜一組對稱的導(dǎo)帶(3、3a)作為引線用，將四個應(yīng)變電阻(R1、R2、R3、R4)組成惠斯頓電橋，最后蒸發(fā)一層絕緣層(4)作為電阻及導(dǎo)帶保護(hù)層。本實(shí)用新型提供的應(yīng)變電阻與彈性體一體式傳感器，該結(jié)構(gòu)與其他類型的傳感器相比較具有量程范圍寬、橋路電阻值大、精度高、可靠性好、使用溫度范圍寬、溫度系數(shù)小、體積小、生產(chǎn)效率高適合大批量生產(chǎn)等特點(diǎn)。
文檔編號G01L1/22GK202126319SQ20112018688
公開日2012年1月25日 申請日期2011年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月5日
發(fā)明者宋偉琦, 左妮娜, 李峰, 胡偉全 申請人:蚌埠高靈傳感系統(tǒng)工程有限公司