[实用新型]一种半桥半导体应变计

说明书

本实用新型公开一种半桥半导体应变计，包括P型硅基底，P型硅基底的顶面设有三个电极，三个电极分别位于P型硅基底的两端与中部，三个电极上还分别连接有金丝，形成半桥结构；三个电极之间的P型硅基底宽度小于三个电极下方的P型硅基底；该半导体应变计本身形成半桥，安装使用方便，并且能够提高传感器的精度。

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，具体是一种半桥半导体应变计。

背景技术

半导体应变计（semiconductor straingauge），利用半导体单晶硅的压阻效应制成的一种敏感元件，又称半导体应变片。压阻效应是半导体晶体材料在某一方向受力产生变形时材料的电阻率发生变化的现象。半导体应变片需要粘贴在试件上测量试件应变或粘贴在弹性敏感元件上间接地感受被测外力。利用不同构形的弹性敏感元件可测量各种物体的应力、应变、压力、扭矩、加速度等机械量。半导体应变片与电阻应变片相比，具有灵敏系数高（约高50～100倍）、机械滞后小、体积小、耗电少等优点。

现有的半导体应变计一般由基底、电极和引线构成，这种半导体应变计在使用时必须使用四个来构成惠斯通电桥，占用空间大，而且容易受到切向应力与径向应力的影响，导致传感器的精度降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种半桥半导体应变计，该半导体应变计本身形成半桥，安装使用方便，并且能够提高传感器的精度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种半桥半导体应变计，包括P型硅基底，P型硅基底的顶面设有三个电极，三个电极分别位于P型硅基底的两端与中部，三个电极上还分别连接有金丝，形成半桥结构；三个电极之间的P型硅基底宽度小于三个电极下方的P型硅基底。

进一步的，所述三个电极之间的P型硅基底宽度为0.1mm。

本实用新型的有益效果是，将传统的两个应变计串联成一个半桥结构，由于该半桥的两个应变计是相邻材料组成，能够消除由材料离散性造成的缺陷；同时，三个电极之间的P型硅基底宽度小于三个电极下方的P型硅基底，也即是有较大面积的电极区和较窄的应变区，以达到应力集中和提高可靠性的目的；降低了切向应力对径向应力的影响，提高了传感器的精度，可以应用到小体积、小量程压力和力传感器，及微小应力的测量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3是本实用新型安装于E型弹性体的示意图；

图4是图3中E型弹性体受到压力后本实用新型应变计的应力图；

图5是本实用新型构成全桥应变计的示意图。

具体实施方式

结合图1与图2所示，本实用新型提供一种半桥半导体应变计，包括P型硅基底1，P型硅基底1的顶面设有三个电极2，三个电极2分别位于P型硅基底1的两端与中部，三个电极上还分别连接有金丝3，形成半桥结构；三个电极之间的P型硅基底宽度小于三个电极下方的P型硅基底。三个电极之间的P型硅基底作为应变区，宽度为0.1mm。

结合图3所示，将本应变计安装于E型弹性体4，当E型弹性体4受到压力P时，本应变计受到的应力如图4所示。本实用新型将传统的两个应变计串联成一个半桥结构，由于该半桥的两个应变计是相邻材料组成，能够消除由材料离散性造成的缺陷；同时，三个电极之间的P型硅基底宽度小于三个电极下方的P型硅基底，也即是有较大面积的电极区和较窄的应变区，以达到应力集中和提高可靠性的目的；降低了切向应力对径向应力的影响，提高了传感器的精度，可以应用到小体积、小量程压力和力传感器，及微小应力的测量。