[实用新型]厚膜压力传感器中补偿电阻和感应电阻的位置结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种厚膜压力传感器，尤其涉及该传感器中的补偿电阻和感应电阻。

背景技术

厚膜陶瓷压阻式压力变送器已广泛应用于：工业过程控制、环境监控、液压和气压系统、自动装置和制动系统。采用厚膜陶瓷压力芯体组装的压力变送器、远传压力表、液位变送器可广泛应用于石油、化工、机械、冶金、电力、水文、环保、动力、农业、矿业、市政、汽车及国防、科研等部门和行业。

国际厚膜压力传感器厂家同步进行了一体化厚膜压力传感器的研究和开发。试制成功了HB2018一体化厚膜压力传感器。一体化厚膜压力传感器是国际上近年来才试制成功的第三代陶瓷压力传感器。HB2018陶瓷压力传感器是采用钢玉陶瓷基体(99％A1203)，专利压阻浆料Hybrid工艺和功能激光修调技术，确保每个传感器具有一致的电特性和可靠性。专利制造技术的一体化结构的采用，使传感器的工作温度达-40℃…+135℃，过载压力5倍以上，一体化厚膜压力传感器克服了普通厚膜压力传感器芯片与陶瓷环采用黏结工艺而采用芯片与陶瓷环实现一体化，从而使传感器的线性、重复和迟滞性(Linearity，Hysteresis&Repeatability)有显著的提高。同时，一体化结构克服了普通厚膜压力传感器芯片与陶瓷环的电气联接采用导电树脂互联而采用直接互联，传感器的可靠性、稳定性和工作温度范围大大得到提高。一体化厚膜压力传感器的优异性能，是压力传感器的发展方向。

HB2018厚膜压力传感器主要技术参数：

压力范围bar 2 5 10 20 50

过载压力bar 7 12 25 50 120

灵敏度Mv/v 1.8-3.0 2.6-4.5 3.6-6.0 2.6-3.8 4.3-6.5

序号特性单位规范：

1.激励电压VDC/stabilized 5-30

2.桥路阻抗KΩ± 20％11

3.满度信号范围Mv/v1.8-6.5

4.零位输出Mv/v 0-±0.2

5.线性、重复性和迟滞性％FSO typ≤±0.2-0.4

6.参考温度范围℃25

7.工作温度范围℃-40-+125

8.稳定性％FS/每年±0.2

9.灵敏度温飘％FS/℃≤±0.015 0-70℃

10.零位温飘％FS/℃≤±0.02 0-70℃

11.时飘％≤0.02

总体来说，其性能是比较优越，但有存在这样的缺点：

第一，工艺繁琐：补偿和感应电阻采用不同方阻材料，工序复杂(见图1)；其中：R1、R2、R3、R4为感应电阻10K每方(在感应区内见图2、图3)，R5、R6为补偿电阻100R每方。由于是两种方阻就要准备两种的电阻料，而这种料制备也是及其繁琐和昂贵的，分两次印刷；

第二，输入阻抗控制难：因厚膜工艺有其特殊性只有烧结好才知阻值的多少，常规的方数和方阻加上在一定范围内的厚度变化，通常控制精度在正负20％，也就是说如要求10K的阻抗，也只能控制在8k～12K之间；

温漂难控制：因为感应电阻不能修阻导致R1和R2只能靠印刷精度保证即有正负20％的偏差，从图3上看出R1和R2从左向右看是分压电阻，从右向左看因R3和R4可通过R5和R6调阻平衡。假设R1为11K、R2为9K、R6+R4为10K，输入10VDC，摄氏25度到85度电阻变化0.1％，调零点后R6+R4+R1＝R5+R3+R2，R6+R4＝R5+R3，

那输出为25度时，

为0mv；

85度时，

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％)]*11.011K-10V/[(R6+R4+9K)(1+0.1％)]*9.009K＝5.238-4.766＝0.498mv。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供了一种厚膜压力传感器中补偿电阻和感应电阻的位置结构，旨在解决上述的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：