[发明专利]一种膜片式应变计及其优化方法

权利要求书

1.一种膜片式应变计，其特征在于，包括两个中心对称设置的应变计单元，应变计单元包括径向栅和周向栅；周向栅位于中心区域，敏感栅的栅条呈圆周状，形成回路；径向栅位于外边缘区域，敏感栅的栅条沿半径方向呈扇形布局，形成回路；

膜片的基底尺寸和敏感栅尺寸一致时，径向栅的夹角为65度~90度；膜片的基底尺寸大于敏感栅尺寸时，径向栅的夹角为85度~120度；

在膜片式应变计电阻设计时，首先设定径向栅和周向栅的敏感栅栅条宽度相同，其周向栅和径向栅的腐蚀速率不同，确定周向栅的蚀刻速率较低；其次结合电阻设计比率在65%～80%时，周向栅的电阻设计比率比径向栅大3%～5%。

2.根据权利要求1所述的一种膜片式应变计，其特征在于，所述两个中心对称设置的应变计单元组成非封闭式全桥电路；所述应变计单元包括一个径向栅、一个周向栅和三个焊盘，所述径向栅一端连接一个焊盘，另一端通过一个焊盘连接周向栅的一端，周向栅的另一端连接一个焊盘。

3.根据权利要求1所述的一种膜片式应变计，其特征在于，所述两个中心对称设置的应变计单元组成封闭式全桥电路；所述应变计单元包括一个径向栅、一个周向栅和两个焊盘，所述径向栅一端通过一个焊盘连接另一个应变计单元的周向栅，另一端通过一个焊盘连接周向栅的一端，周向栅的另一端通过一个焊盘连接另一个应变计单元的径向栅。

4.根据权利要求1所述的一种膜片式应变计，其特征在于，所述两个中心对称设置的应变计单元组成非封闭式全桥电路；所述应变计单元包括两个径向栅和三个焊盘，所述径向栅分为内圈径向栅和外圈径向栅，所述外圈径向栅的一端连接一个焊盘，另一端通过焊盘连接内圈径向栅的一端，所述内圈径向栅的另一端连接一个焊盘。

5.根据权利要求1所述的一种膜片式应变计，其特征在于，所述径向栅和周向栅的敏感栅的栅条宽度相同。

6.一种权利要求1~5任一项所述的膜片式应变计的优化方法，其特征在于，包括：

S1通过调整内栅的电阻设计比率与外栅的电阻设计比率的差值，抵消掉由于蚀刻时敏感栅的蚀刻方向、速率不同造成电阻栅间差值；

S2设计应变计的焊盘位置和形状，焊盘为长方形，呈平行状布局且与引线方向一致，便于引线焊接，保证盖层能够全不密封敏感栅区域；

所述径向栅和周向栅的敏感栅栅条宽度相同，周向栅的蚀刻速率比径向栅的蚀刻速率低；

结合电阻设计比率在65%～80%时，周向栅的电阻设计比率比径向栅大3%～5%。