用于测量量接收器的应变片制造技术

本发明专利技术涉及一种用于测量量接收器的应变片，具有一个安置在薄膜式的载体层上的曲折形的测量栅（１）。该测量栅（１）由测量栅条（５）构成，在该测量栅的端部区域上安置有一些转向部位（４），所述转向部位具有用于与平行地布置在旁边的测量栅条（５）连接的横条（６）。本发明专利技术的特征在于，每个转向部位（４）由一个细的横条（６）和两个作为所述测量栅条（５）的延长段的纵条（７）组成。在此，横条（６）布置在测量栅条（５）的终点上和纵条（７）的起点上，其中，纵条（７）向外敞开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于测量量接收器的应变片。
技术介绍
通过材料及其处理方法的新开发或者进一步开发可以明显提高关于用 于制造称量单元和力接收器的测量弹簧的要求方面的性能。这里主要的要 求是变形体以及附着在其上的应变片的可再现的、在时间上恒定的特性。 在此，使用具有最小自蠕变和可再现特性的材料是构造良好接收器的前提。实践中每种测量弹簧材料在机械负载下或多或少具有大的正的自蠕 变。在这种负载下，测量弹簧材料的伸长传递给附着的应变片，该应变片 由设置在载体层上的曲折形的、金属箔构成的测量栅组成。应变片也具有 自蠕变，该自蠕变在负载下具有负号。弹簧体的该特性和应变片的该特性 此时如此相互协调，使得它们在理想情况下刚好相互抵消，这样尽可能避 免测量误差。为此，应变片的自蠕变必须与测量弹簧材料的自蠕变相协调。 理想情况下应变片的蠕变特性必须与测量弹簧材料的蠕变特性具有相同的 时间变化曲线而符号相反。由EP 0 451 636 Al公开了一种具有特别小的蠕变误差的应变片。该应 变片包括一个薄膜状的载体层，在该载体层上粘贴了一个曲折形的由薄膜 电阻构成的测量栅。在这里载体薄膜由一确定的塑料薄膜组成，通过该塑 料薄膜尤其改进应变片的与温度相关的自蠕变特性。不过，自蠕变特性不 只取决于测量栅、载体以及连接剂所使用的材料，因此，自蠕变基于曲折 形测量栅的几何构型已经具有了不利的自蠕变特性。由于蠕变过程还由被相对窄地限界的测量栅端部区域确定，所以蠕变 过程也受到该区域内的结构变化的影响。因此在实践中己知，这样来影响 蠕变特性测量栅端部上的转向部位的长度与测量栅的条宽度相比可变化。 因此EP 0 451 636 Al在实践中具有曲折形的测量栅，该测量栅具有大量平行地并排布置的、由薄膜电阻构成的测量栅条。该薄膜电阻大多由铜镍合金(Konstantan)或者镍铬合金(Karma)构成并优选具有约3到5微米的 薄膜厚度。在此，整个测量栅大多具有3到6毫米的长度和30到50微米 的条宽度，其中条之间的间距大约相当于一个条宽度。因此，条端部上的 转向部位具有约3个测量栅条宽度的总宽度。为了补偿蠕变特性，转向部 位的长度通常相当于栅条宽度的2至6倍。整个被拉长的测量栅的作用和 张紧的弹簧类似。弹簧力因此尤其是在转向部位的区域中在载体薄膜和粘 接剂层中产生切应力。在该应力的影响下，应变片和粘接剂的塑料张弛， 即反作用力减弱并且测量栅收縮。因此产生应变片的负蠕变，该蠕变应尽 可能和测量体的正蠕变具有相同的大小，以使合成的测量量接收器总蠕变 为零。然而特别是在测量弹簧体具有较大正蠕变的情况下为了补偿蠕变需 要比较短的转向部位，该转向部位必须承受大的切应力。这特别是在通常 的应变片制造公差下引起比较大的蠕变特性发散，由于这种发散，难以实 施可精确地重复再现的蠕变补偿。由DE 199 09 042 Al公开了一种应变片，由于该应变片的蠕变特性， 通过特别的转向部位构型特别是可以有利地补偿测量弹簧体的小的正蠕 变。为此规定，转向部位长度和转向部位宽度与栅条宽度相比增大，使得 由测量栅条产生的拉力对转向部位的影响总体减小。但在实践中这只在将 通常的测量栅条宽度减小以便在相同的应变片面上获得相同的栅结构的时 候才是可能的。然而经常并非总是有必要使应变片的负蠕变总体减小，而 是只要在预给定测量弹簧体正蠕变的情况下通过可精确调整的应变片负蠕 变使测量误差保持尽可能小。由于转向部位长度和宽度与测量栅条宽度之比小，尤其在补偿较大的 正的测量体蠕变时，该测量误差很难以高的可再现性减小。因为在补偿比 较大的测量体蠕变时应变片的载体薄膜在转向部位上承受大的切应力峰值 并且这可导致与时间和温度相关的蠕变方面的较大发散并从而在应变片接 收器中引起测量信号改变。因为转向部位也是被测的应变片电阻的一部分， 所以薄膜电阻在转向部位区域内由于大的剪应力引起的张弛而发生的改变 导致测量电阻的改变，从而导致测量误差
技术实现思路
因此，本专利技术的任务在于，改进开头所述类型的应变片，使得能够以 高度可再现性将测量量接收器的与蠕变相关的测量误差最小化。根据本专利技术，提出一种用于测量量接收器的应变片，它具有一个安置 在薄膜式的载体层上的、由测量栅条构成的、曲折形的测量栅，在该测量 栅的端部区域上安置有一些转向部位，所述转向部位具有用于与平行地布 置在旁边的测量栅条连接的横条，其中，每个转向部位由一个细的横条和 两个作为所述测量栅条的延长段的纵条组成，其中，横条布置在测量栅条 的终点上和纵条的起点上。有利的是，纵条作为测量栅条的平行延伸的延长段向后敞开地构造并且具有测量栅条长度的80微米至400微米的长度。有利的是，纵条具有与测量栅条的宽度相比相同或者较小的宽度。 有利的是，纵条在其端部区域上作为扩宽部具有一锚面，该锚面的宽度比测量栅条的宽度大。有利的是，该锚面矩形地或者正方形地构造并具有最大相当于纵条的总长度的50%的长度。有利的是，锚面具有直、圆的和/或斜的入口端或出口端。 本专利技术的优点是，通过由纵条和横条构成的转向部位的构型达到蠕变特性的电关联和机械关联的去耦合，由此能够显著提高测量量接收器的测量精度。这优选由此实现，即通过使栅延长的纵条所进行的负蠕变机械调整不影响测量信号，因为其电流流动通过细的、很大程度上无切应力的横条进行。本专利技术还具有的优点是，为了恰当张弛所必需的锚面能够与电阻情况 无关地构造，使得特别是转向部位区域内的切应力峰能够如此减小，以致 同时也能够有利地影响与温度和时间相关的蠕变特性。在这里，通过纵条 长度已经能够极精确地调整为补偿弹簧体蠕变所必需的应变片蠕变。附加 地还可通过锚面的几何构造有利地影响切应力值及其在纵向上的变化曲 线，使得由此总体几乎可调整任意的应变片蠕变特性。通过纵条的造型， 被调整的蠕变特性即使在通常的制造偏差下也有利地只有小的发散。在本专利技术一个特殊构型中规定，附加地，纵条的宽度也构造得比测量栅条更窄。这有这样的优点由此可以平衡由蚀刻测量栅、特别是测量栅条所引起的与蠕变相关的偏差。附图说明借助在附图中示出的一个实施例来详细解释本专利技术。附图中示出图1 在转向部位上具有矩形的锚面的应变片以及从属的切应力特征 曲线和伸长变化特征曲线的部分视图，图2 具有两个测量栅条和一个由两个同样宽的纵条组成的转向部位 的应变片的部分视图，图3 具有两个测量栅条和一个由两个窄的纵条组成的转向部位的应 变片的部分视图，图4 具有两个测量栅条和一个由两个窄的纵条以及两个修圆的宽的 锚面组成的转向部位的应变片的部分视图。 具体实施例方式图1中示出了一个带有转向部位和从属的切应力变化曲线r,及伸长变 化曲线f,.的薄膜应变片的曲折形测量栅的一部分，其中，转向部位4由一个在测量栅条5端部上的横条6和两个具有矩形锚面8的纵条7组成。该应变片的所示出的部分从开头所述类型的薄膜应变片出发，该应变 片优选包含一个未示出的塑料载体薄膜，在该载体薄膜上敷设有一个由电 阻材料构成的曲折形的测量栅1 。这种类型的应变片通常具有3到6毫米的 长度并且附着在测量弹簧体上，是一个测量量接收器。部分示出的该应变 片优选具有120欧或350欧的电阻并且包含一些测量栅条5，这些测量栅条 在条长度C例如是本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于测量量接收器的应变片，具有一个安置在薄膜式的载体层上的、由测量栅条（５）构成的、曲折形的测量栅（１），在该测量栅的端部区域上安置有一些转向部位（４），所述转向部位具有用于与平行地布置在旁边的测量栅条（５）连接的横条（６），其特征在于，每个转向部位（４）由一个细的横条（６）和两个作为所述测量栅条（５）的延长段的纵条（７）组成，其中，横条（６）布置在测量栅条（５）的终点上和纵条（７）的起点上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M克罗伊策，
申请(专利权)人：霍廷格鲍德温测量技术设备公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]