一种应变式传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种应变式传感器，包括弹性基体、覆盖在弹性基体上的绝缘介质层和覆盖在所述绝缘介质层上的导电膜层，电阻桥路设置在所述导电膜层上，所述导电膜层和所述绝缘介质层上均设置有绝缘保护层，所述绝缘介质层的层数至少为一层，所述绝缘保护层的层数至少为一层。本实用新型专利技术结构简单、设计合理、成本低且效果好，能实现应变式传感器的大批量生产，保证应变式传感器的稳定性和精度，生产效率高，具有广泛的应用和推广价值。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于应变式传感器
，尤其是涉及一种应变式传感器。
技术介绍
应变式传感器是基于测量物体受力变形所产生的应变的一种传感器，应变片式传感器主要应用在：监控、控制及物理量测量，并广泛应用于生活、工控、军工等诸多领域。目前主要应用的应变片式传感器有：压力传感器、称重传感器，扭矩传感器以及测力、力矩、压力用的金属电阻应变计等。目前，应变式传感器制作方法主要存在以下问题：由于应变计生产时是用胶把康铜等金属箔粘贴在基底上通过一系列工艺加工制成应变计，在制成传感器时又需要用胶再把应变计粘贴在弹性基体上，按照此方法生产的传感器其稳定性、精度都不是很好，尤其是零点稳定性差；不能大批量生产，每次生产的数量较少，只能单台一个一个生产。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种应变式传感器，其结构简单、设计合理、成本低且效果好，能实现应变式传感器的大批量生产，保证应变式传感器的稳定性和精度，生产效率高，具有广泛的应用和推广价值用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种应变式传感器，其特征在于：包括弹性基体、覆盖在弹性基体上的绝缘介质层和覆盖在所述绝缘介质层上的导电膜层，电阻桥路设置在所述导电膜层上，所述导电膜层和所述绝缘介质层上均设置有绝缘保护层，所述绝缘介质层的层数至少为一层，所述绝缘保护层的层数至少为一层。上述的一种应变式传感器，其特征在于：所述绝缘介质层为多层，多层所述绝缘介质层为同种或不同种绝缘介质，所述绝缘保护层为多层，多层所述绝缘保护层为同种或不同种绝缘介质；所述弹性基体的形状为矩形、椭圆形、正多边形或梯形。上述的一种应变式传感器，其特征在于：包括设置在绝缘保护层上的保护罩，所述保护罩上设置有供电阻桥路引出线引出的引出线孔，所述保护罩的厚度为0.05mm～10mm，所述保护罩顶部的内表面与绝缘保护层的上表面之间的距离为0.05mm～10mm。上述的一种应变式传感器，其特征在于：所述保护罩上设置有通气孔，所述通气孔为椭圆形孔、矩形孔或正多边形孔。上述的一种应变式传感器，其特征在于：所述绝缘介质层的厚度为6μm～300μm，所述绝缘保护层的厚度为1μm～100μm。上述的一种应变式传感器，其特征在于：所述弹性基体由304不锈钢、316L不锈钢、2Cr13不锈钢、17-4PH不锈钢或40CrNiMo制成。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术应变式传感器结构简单、设计合理且投入成本较低、加工制作方便，实现高精度应变式压力传感器的低成本、大批量生产。2、本技术应变式传感器即可在真空环境，又可直接在大气环境下生产，应变式传感器具有结构简单、制作成本低、传感器量程不受限制等优点。3、本技术应变式传感器所采用的制作材料包括弹性基体、导电膜层和胶黏剂，原料容易采购。4、本技术应变式通过在弹性基体和导电膜层间设置绝缘介质层便于导电膜与弹性基体叠合，实现对导电膜层的绝缘，提高导电膜层的稳定性。5、本技术应变式传感器采用胶黏剂，通过在导电膜层和绝缘介质层的上表面上设置绝缘保护层，绝缘保护层的设置，一方面防止导电膜层上的电阻桥路裸露在空气中，电阻桥路和潮湿空气接触，从而改变电阻桥路中桥阻的导电率，造成电阻桥路的不稳定；另一方面与绝缘介质层的上表面接触，从而将导电膜层的四周均覆盖有绝缘保护层，绝缘性好，从而保证应变式传感器的稳定性和精度，效果好。6、本技术应变式传感可大批量生产且应变式传感器效果好，生产效率大幅提高，缩短应变式传感器的制作时间，尤其适用于大批量传感器加工。7、本技术应变式传感器制作包括弹性基体、导电膜层、绝缘介质层和绝缘保护层，弹性基体的表面便于与导电膜层进行叠合，且使导电膜层的电阻温度系数稳定，避免了弹性基体和导电膜层叠合过程中，造成弹性基体和导电膜层的变形，造成传感器制作的特性不能满足要求，降低传感器的精度。综上所述，本技术结构简单、设计合理、成本低且效果好，能实现应变式传感器的大批量生产，保证应变式传感器的稳定性和精度，生产效率高，具有广泛的应用和推广价值用。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术应变式传感器实施例1的结构示意图。图2为本技术应变式传感器实施例2的结构示意图。图3为图2的俯视图。图4为本技术电阻桥路的结构示意图。图5为制作应变式传感器实施例1的流程框图。附图标记说明:1—弹性基体；2—绝缘介质层；3—导电膜层；4—绝缘保护层；5—电阻桥路；6—保护罩；7—引出线孔；8—通气孔。具体实施方式实施例1如图1和图4所示，本技术应变式传感器包括弹性基体1、覆盖在弹性基体1上的绝缘介质层2和覆盖在所述绝缘介质层2上的导电膜层3，电阻桥路5设置在所述导电膜层3上，所述导电膜层3和所述绝缘介质层2上均设置有绝缘保护层4，所述绝缘介质层2的层数至少为一层，所述绝缘保护层4的层数至少为一层。本实施例中，通过在弹性基体和导电膜层间设置绝缘介质层便于导电膜与弹性基体叠合，实现对导电膜层的绝缘，提高导电膜层的稳定性。本实施例中，绝缘保护层4的设置，一方面防止导电膜层3上的电阻桥路5裸露在空气中，电阻桥路5和潮湿空气接触，从而改变电阻桥路5中桥阻的导电率，造成电阻桥路5的不稳定；另一方面与绝缘介质层2的上表面接触，从而将导电膜层3的四周均覆盖有绝缘保护层，绝缘性好，从而保证应变式传感器的稳定性和精度，效果好。本实施例中，所述绝缘介质层2可以为多层，多层所述绝缘介质层2为同种或不同种绝缘介质，所述绝缘保护层4可以为多层，多层所述绝缘保护层4为同种或不同种绝缘介质。所述弹性基体1的形状为矩形、椭圆形、正多边形或梯形。本实施例中，所述弹性基体1由304不锈钢、316L不锈钢、2Cr13不锈钢、17-4PH不锈钢或40CrNiMo制成。本实施例中，所述弹性基体1的厚度为0.05mm～100mm，所述弹性基体1为圆形时，所述弹性基体1的直径为5mm～50mm。本实施例，所述的弹性基体1为正方形时，所述弹性基体1的长×宽为5mm×5mm～20mm×20mm，所述弹性基体1的厚度为0.5mm～20mm，通过改变弹性基体1的形状改变应变式传感器的形状，可以根据生产需求制作多种形状的应变式传感器，提高了应变式传感器生产的灵活性和应用范围。如图5所示，本技术所述应变式传感器的制作过程包括：步骤一、弹性基体的预处理:首先对弹性基体1进行热处理，然后对热处理后的弹性基体1的表面进行研磨，使弹性基体1上表面和下表面的粗糙度均为0.8μm～1.6μm，最后对研磨后的弹性基体1进行去污处理、烘干；对弹性基体1进行去油污处理，避免弹性基体1中含有杂质或水分，使得当温度发生变化时，弹性基体1中的杂质或水分造成弹性基体1的膨胀，导致弹性基体1不能与导电膜层3紧密叠合，影响导电膜层3的稳定性。步骤二、导电膜层的预处理:首先对导电膜层3进行热处理，使导电膜层3的电阻温度系数范围为-30PPM/℃～+30PPM/℃，然后对热处理后的导电膜层3进行去污处理、烘干；步骤二中对导电膜层3进行去污处理，避免导电膜层3中含有杂质或水分，使得当温度发生变化时，导电膜层3中的杂质或水分造成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应变式传感器，其特征在于：包括弹性基体(1)、覆盖在弹性基体(1)上的绝缘介质层(2)和覆盖在所述绝缘介质层(2)上的导电膜层(3)，电阻桥路(5)设置在所述导电膜层(3)上，所述导电膜层(3)和所述绝缘介质层(2)上均设置有绝缘保护层(4)，所述绝缘介质层(2)的层数至少为一层，所述绝缘保护层(4)的层数至少为一层。

【技术特征摘要】
1.一种应变式传感器，其特征在于：包括弹性基体(1)、覆盖在弹性基体(1)上的绝缘介质层(2)和覆盖在所述绝缘介质层(2)上的导电膜层(3)，电阻桥路(5)设置在所述导电膜层(3)上，所述导电膜层(3)和所述绝缘介质层(2)上均设置有绝缘保护层(4)，所述绝缘介质层(2)的层数至少为一层，所述绝缘保护层(4)的层数至少为一层。2.按照权利要求1所述的一种应变式传感器，其特征在于：所述绝缘介质层(2)为多层，多层所述绝缘介质层(2)为同种或不同种绝缘介质，所述绝缘保护层(4)为多层，多层所述绝缘保护层(4)为同种或不同种绝缘介质；所述弹性基体(1)的形状为矩形、椭圆形、正多边形或梯形。3.按照权利要求1或2所述的一种应变式传感器，其特征在于：包括设置在绝缘保护层(4)上的保...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·奥特文，谷荣祥，郭和平，万桦坪，
申请(专利权)人：西安中星测控有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61