半导体电阻应变称重传感器[实用新型专利]

[12]实用新型专利说明书

[21]ZL 专利号

95238177.X

[51]Int.CI6

G01G 3/142

[45]授权公告日1998年6月24日[22]申请日95.12.4

[73]专利权人李明义

地址421008湖南省衡阳市黄茶路194号共同专利权人蒋克非

周春生[72]设计人李明义 蒋克非 周春生

[11]授权公告号CN 2284949Y

[21]申请号95238177.X

[74]专利代理机构湖南省衡阳市专利事务所

代理人吕伴

权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页

[54]实用新型名称

半导体电阻应变称重传感器

[57]摘要

本实用新型涉及一种半导体电阻应变称重传感器,包括弹性体、半导体应变片、内引线片及接线端子,半导体应变片、内引线片、接线端子均粘接在弹性体上,三者之间采用导线连接,半导体应变片之间构成桥式电路,半导体应变片上有电极化区和喷砂区,接线端子上有零点调整和零载温漂补偿电阻,对其中一个半导体应变片阻值进行调整,以达同时对本实用新型进行零调和温补。本实用新型在提高灵敏度的同时,使温漂、零漂、蠕变等指标达到传感器等级0.2—0.3级、节约近三分之一的成本,在保证其准确性,可靠性的同时,可大幅度降低成本,使电子秤能得到普及使用。

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权 利 要 求 书

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1、半导体电阻应变称重传感器，包括弹性体(1)，半导体应变片G1、G2、G3、G4，内引线片(2)(3)和接线端子(4)，半导体应变片G1、G2、G3、G4用胶粘在弹性体(1)的上下两面，在半导体应变片G1、G2、G3、G4的上侧粘有内引线片(2)(3)，在弹性体(1)的固定端粘有接线端子(4)，半导体应变片G1、G2、G3、G4与内引线片(2)、(3)之间，内引线片(2)、(3)与接线端子(4)之间均用导线(5)连接，半导体应变片G1、G2、G3、G4之间构成桥式电路，其特征在于半导体应变片G1、G2、G3、G4上表面两端有电极化区(6)，其背面有喷吵区(7)，在接线端子(4)上有零点调整和零载温漂补偿电阻R1、R2，二者之间采用串并联方式接入半导体应变片G1、G2、G3、G4的桥式电路中，且只对桥路中的半导体应变片G1、G2、G3、G4其中一个阻值进行调整。

2、根据权利要求1所述的半导体电阻应变称重传感器，其特征在于桥路中半导体应变片G2、G3联接端为输入正极，半导体应变片G1、G2联接端为输入负极，半导体应变片G3、G4联接端为输出正极，半导体应变片G1、G4联接端为输出负极，零点调整和零载温漂补偿电阻R1、R2且只对半导体应变片G1或G4的阻值作调整，其调整的条件为：负温漂时R1与半导体应变片G1串联，R2与半导体应变片G1并联，正温漂时，R1与半导体应变片G4串联，R2与半导体应变片G4并联。

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说 明 书

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半导体电阻应变称重传感器

本实用新型涉及一种半导体电阻应变称重传感器。 随着经济的发展，电子秤以其准确性、可靠性及不易作弊等优点，而逐步取代了传统的机械衡器，而称重传感器在电子秤中占有十分重要的位置，其误差占称误差的50-70％，因此，正确地设计或选用称重传感器显得非常重要，现有的电子秤采用的是金属箔电阻应变称重传感器，由于金属箔电阻应变片加工精度要求高，且灵敏度低，对弹性体加工精度和放大器的性能均要求很高，因而造成整机价格居高不下，难以满足市场需求，而半导体电阻应变片价低、灵敏度高，对弹性体精度要求相应低些，但由于其离散性较大，特别是温度系数大，造成零点温漂相当大，温度补偿很困难，故国内还没有应用于称重传感器，国外仅有美国的Salter公司应用厨房磅，但废品率较高，其原因是在半导体应变片无电极化处理层，超声焊时为无定点焊接，组桥的几个电阻难以达到一致，为调整输出零点，需多次试焊，易产生虚焊及假焊，应变片采用腐蚀分离，其表面光滑，造成粘接性差，增加了传感器的蠕变量，一般达到0.5％以上；又传感器未作零载温漂补偿，当环境温度变化超出可调范围而报废。

本实用新型的目的是提供一种半导体电阻应变称重传感器，以解决上述不足。

本实用新型的技术方案是这样来实现的：半导体电阻应变称重传感器，包括弹性体、半导体应变片、内引线片和接线端子，半导体应变片用胶粘在弹性体的上下两面，在半导体应变片的上侧粘有内引线片，弹性体的固定端粘有接线端子，半导体应变片与内引线片之间，内引线片与接线端子之间均用导线连接，半导

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95238177.X说 明 书 第2/3页

体应变片之间构成桥式电路，其特征在于半导体应变片上表面两端有电极化区，其背面有喷砂区，在接线端子上有零点调整和零载温漂补偿电阻，二者之间采用串并联方式接入半导体应变片的桥式电路中，且只对桥路中的一个半导体应变片阻值进行调整。 本实用新型提供的半导体电阻应变称重传感器，其半导体应变片作电极化处理，减少应变片电阻值的离散度，增加焊接可靠性，采用喷砂分离应变片，保证应变片的尺寸，减少阻值离散度，增加了应变片背面的粗糙度，提高粘接强度和抗蠕变性，零点调整和零载温漂补偿电阻采用串并联方式，对桥式电路中一个半导体应变片的阻值进行调整，以实现在调零的同时作温补，本实用新型与现有技术相比，具有在保持高灵敏度的同时，使温漂、零漂、蠕变等指标达到传感器等级0.2-0.3级，节约成本近三分之一，适用于02kg-200kg电子吊秤、台称、人体秤。 图1为本实用新型的结构示意图； 图2为图1的仰视图；

图3为本实用新型的应变片结构示意图； 图4为本实用新型负温漂时的电路图； 图5为本实用新型正温漂时的电路图。

以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步的描述。 附图中描述的半导体电阻应变称重传感器，包括弹性体(1)、应变片G1、G2、G3、G4，内引线片(2)、(3)和接线端子(4)，半导体应变片G1、G2和G3、G4分别用胶粘在弹性体(1)的上下两端，在半导体应变片G1、G2和半导体应变片G3、G4的上侧分别粘有内引线片(2)、(3)，在弹性体(1)的固定端粘有接线端子(4)，半导体应变片G1、G2、G3、G4与内引线片(2)、(3)之间，内引线片(2)、(3)与接线端子(4)之间均用导线(5)连接，半导体应变片G1、G2、G3、G4之间构成桥式电路，为了增加焊接的准确性和可

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95238177.X说 明 书 第3/3页

靠性，在半导体应变片G1、G2、G3、G4上表面两端有电极化区(6)，其背面有喷砂区(7)，在接线端子(4)上有零点调整和零载温漂补偿电阻R1、R2，二者之间采用串并联方式接入半导体应变片G1、G2、G3、G4的桥式电路中，桥路中半导体应变片G2、G3联接端为输入正极半导体应变片G1、G2联接端为输入负极，半导体应变片G3、G4联接端为输出正极，半导体应变片G1、G4联接端为输出负极，零点调整和零载温漂补偿电阻R1、R2且只对半导体应变片G1或G4的阻值作调整，其调整的条件为：负温漂时R1与半导体应变片G1串联，R2与半导体应变片G1并联(图4)；温漂时，R1与半导体应变片G4串联，R2与半导体应变片G4并联(图5)。

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说 明 书 附 图

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95238177.X说 明 书 附 图 第2/3页

图2

图3

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95238177.X说 明 书 附 图 第3/3页

图3

图4

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