[實用新型]一種半橋半導體應變計

有效

• 申請號: 202021099509.3
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN211954514U
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 潘宿城
• 申請（專利權）人: 蚌埠市長達力敏儀器有限責任公司
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標事務所(普通合伙) 34113
• 代理人: 陳俊

本實用新型公開一種半橋半導體應變計，包括P型硅基底，P型硅基底的頂面設有三個電極，三個電極分別位于P型硅基底的兩端與中部，三個電極上還分別連接有金絲，形成半橋結構；三個電極之間的P型硅基底寬度小于三個電極下方的P型硅基底；該半導體應變計本身形成半橋，安裝使用方便，并且能夠提高傳感器的精度。

技術領域

本實用新型涉及傳感器技術領域，具體是一種半橋半導體應變計。

背景技術

半導體應變計（semiconductor straingauge），利用半導體單晶硅的壓阻效應制成的一種敏感元件，又稱半導體應變片。壓阻效應是半導體晶體材料在某一方向受力產生變形時材料的電阻率發生變化的現象。半導體應變片需要粘貼在試件上測量試件應變或粘貼在彈性敏感元件上間接地感受被測外力。利用不同構形的彈性敏感元件可測量各種物體的應力、應變、壓力、扭矩、加速度等機械量。半導體應變片與電阻應變片相比，具有靈敏系數高（約高50～100倍）、機械滯后小、體積小、耗電少等優點。

現有的半導體應變計一般由基底、電極和引線構成，這種半導體應變計在使用時必須使用四個來構成惠斯通電橋，占用空間大，而且容易受到切向應力與徑向應力的影響，導致傳感器的精度降低。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種半橋半導體應變計，該半導體應變計本身形成半橋，安裝使用方便，并且能夠提高傳感器的精度。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種半橋半導體應變計，包括P型硅基底，P型硅基底的頂面設有三個電極，三個電極分別位于P型硅基底的兩端與中部，三個電極上還分別連接有金絲，形成半橋結構；三個電極之間的P型硅基底寬度小于三個電極下方的P型硅基底。

進一步的，所述三個電極之間的P型硅基底寬度為0.1mm。

本實用新型的有益效果是，將傳統的兩個應變計串聯成一個半橋結構，由于該半橋的兩個應變計是相鄰材料組成，能夠消除由材料離散性造成的缺陷；同時，三個電極之間的P型硅基底寬度小于三個電極下方的P型硅基底，也即是有較大面積的電極區和較窄的應變區，以達到應力集中和提高可靠性的目的；降低了切向應力對徑向應力的影響，提高了傳感器的精度，可以應用到小體積、小量程壓力和力傳感器，及微小應力的測量。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明：

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的俯視圖；

圖3是本實用新型安裝于E型彈性體的示意圖；

圖4是圖3中E型彈性體受到壓力后本實用新型應變計的應力圖；

圖5是本實用新型構成全橋應變計的示意圖。

具體實施方式

結合圖1與圖2所示，本實用新型提供一種半橋半導體應變計，包括P型硅基底1，P型硅基底1的頂面設有三個電極2，三個電極2分別位于P型硅基底1的兩端與中部，三個電極上還分別連接有金絲3，形成半橋結構；三個電極之間的P型硅基底寬度小于三個電極下方的P型硅基底。三個電極之間的P型硅基底作為應變區，寬度為0.1mm。

結合圖3所示，將本應變計安裝于E型彈性體4，當E型彈性體4受到壓力P時，本應變計受到的應力如圖4所示。本實用新型將傳統的兩個應變計串聯成一個半橋結構，由于該半橋的兩個應變計是相鄰材料組成，能夠消除由材料離散性造成的缺陷；同時，三個電極之間的P型硅基底寬度小于三個電極下方的P型硅基底，也即是有較大面積的電極區和較窄的應變區，以達到應力集中和提高可靠性的目的；降低了切向應力對徑向應力的影響，提高了傳感器的精度，可以應用到小體積、小量程壓力和力傳感器，及微小應力的測量。