CN217466044U - 一种应力分析用电阻应变计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应力分析用电阻应变计，涉及应变计技术领域，包括基底、第一应变层、第二应变层和覆盖层，所述第一应变层设置在基底上，所述第二应变层设置在第一应变层上，所述覆盖层设置在第二应变层上，所述第一应变层和第二应变层上均设有焊点组和敏感栅组，焊点组和敏感栅组连接形成用于应力分析的惠斯顿电桥所述第一应变层上设置的敏感栅组包括第一敏感栅和第二敏感栅，所述第一敏感栅和第二敏感栅均设置在第一应变层上表面，所述第一敏感栅设置在第二敏感栅下方，所述第一敏感栅与第二敏感栅均为倾斜设置。本实用新型中，简化了电阻应变计生产的操作，降低了应变计加工工艺难度大，提高了成品合格率。

Description

一种应力分析用电阻应变计

技术领域

本实用新型涉及应变计技术领域，尤其涉及一种应力分析用电阻应变计。

背景技术

电阻应变计是一种常用的应力、应变测量元件，将其牢固地粘贴在构件的测点上，构件受力后由于测点产生应变，应变片也随之变形，其金属丝的长度和横截面积也随着构件一起变化，进而发生电阻变化，再由专用仪器测得应变片的电阻变化大小，并转换为测点的应变值。电阻应变计工作时是利用与被测构件一起变形来测量构件的真实应变。由于构件在载荷条件的作用下其变形具有一定的方向性，以及构件的受力特性与结构特性使构件的局部单元产生不同的变形，即应变状态有着区域性。

常规设计的双栅T型结构应变计，横向、纵向敏感栅面积及连接栅长度等均不一致，在常规使用时，两个相邻桥臂，由温度不平衡引起的误差不会产生大的影响，但是由于是人体内使用，消融导管的尺寸较小，内部空间狭小，且存在局部的温度梯度，这时，常规设计的双栅T型结构应变计的由于两组敏感栅面积、连接栅电阻等的不同，会引起桥路无法平衡温度变化带来的误差。

现有专利(公告号：CN211452210U)提出了一种微型电阻应变计，包括基底、横向敏感栅、纵向敏感栅和连接栅；横向敏感栅和纵向敏感栅均固定在基底上，横向敏感栅的两端均分别连接有一根连接栅；纵向敏感栅的一端连接一根连接栅另一端连接横向敏感栅。本实用新型一方面保证两组敏感栅面积尽量一致，电阻值差异小，以降低桥路输出的不平衡，另一方面在制作工艺可实现的前提下，尽量减小横、纵向敏感栅之间的距离，做到对温度梯度变化的快速同步响应，并通过半桥桥路法对温漂进行补偿，最大限度降低温漂对测量结果的影响。

上述电阻应变计在使用时具有以下缺点：应变计均是一次成型的平面结构，即所有丝栅同时形成在同一个基底上，存在加工工艺难度大、成品合格率低的问题，且使用场合需另添加专用的接线片，操作复杂，容易导致应变计性能的降低，为此，我们提出一种应力分析用电阻应变计解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种应力分析用电阻应变计，解决了应变计均是一次成型的平面结构，即所有丝栅同时形成在同一个基底上，存在加工工艺难度大、成品合格率低的问题，且使用场合需另添加专用的接线片，操作复杂，容易导致应变计性能的降低的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种应力分析用电阻应变计，包括基底、第一应变层、第二应变层和覆盖层，所述第一应变层设置在基底上，所述第二应变层设置在第一应变层上，所述覆盖层设置在第二应变层上，所述第一应变层和第二应变层上均设有焊点组和敏感栅组，焊点组和敏感栅组连接形成用于应力分析的惠斯顿电桥；

所述第一应变层上设置的敏感栅组包括第一敏感栅和第二敏感栅，所述第一敏感栅和第二敏感栅均设置在第一应变层上表面，所述第一敏感栅设置在第二敏感栅下方，所述第一敏感栅与第二敏感栅均为倾斜设置；

所述第一应变层上设置的焊点组包括第一焊点、第二焊点和第三焊点，所述第一焊点一端与第一敏感栅连接，所述第一焊点另一端与第二敏感栅连接，所述第二焊点与第二敏感栅连接，所述第三焊点与第一敏感栅连接；

所述第二应变层上设置的敏感栅组包括第三敏感栅和第四敏感栅，所述第三敏感栅和第四敏感栅均设置在第二应变层上表面，所述第三敏感栅设置在第二敏感栅下方；

所述第二应变层上设置的焊点组包括第四焊点、第五焊点和第六焊点，所述第四焊点一端与第三敏感栅连接，所述第四焊点另一端与第四敏感栅连接，所述第五焊点与第四敏感栅连接，所述第六焊点与第三敏感栅连接。

优选的，所述第三敏感栅为纵向排布设置，所述第四敏感栅为横向排布设置。

优选的，所述第一敏感栅、第二敏感栅、第三敏感栅和第四敏感栅均为金属箔材质。

优选的，所述基底为聚酰亚胺薄膜材质。

优选的，所述覆盖层粘接在第二应变层外侧，所述覆盖层盖设在第二应变层上部。

优选的，所述第一敏感栅与第二敏感栅通过粘接剂粘接在第一应变层上表面，所述第三敏感栅与第四敏感栅通过粘接剂粘接在第二应变层上表面。

优选的，所述粘接剂为环氧胶，所述粘胶剂的厚度为0.5μm。

优选的，所述基底为矩形形状，所述覆盖层与基底形状大小相同，使得覆盖层与基底能够完美贴合。

与相关技术相比较，本实用新型提供的一种应力分析用电阻应变计具有如下有益效果：

第一应变层和第二应变层均按照独立的单元进行设计和制作，第一应变层与第二应变层为内外结构，二者粘合在基底上，进行黏合、层压，叠合而组成一个整体，降低了应变计加工工艺难度大，提高了成品合格率，且使用场合时不需要另添加专用的接线片，操作简单，减小了接线片的电阻变化对惠斯通电桥的影响，从而有效提高了应变计的测量精度和稳定性。

附图说明

图1为一种应力分析用电阻应变计的分层结构示意图；

图2为一种应力分析用电阻应变计中第一应变层结构示意图；

图3为一种应力分析用电阻应变计中第二应变层结构示意图。

图中标号：1、基底；2、第一应变层；201、第一敏感栅；202、第二敏感栅；203、第一焊点；204、第二焊点；205、第三焊点；3、第二应变层；301、第三敏感栅；302、第四敏感栅；303、第四焊点；304、第五焊点；305、第六焊点；4、覆盖层。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，如果有涉及到的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一，由图1-3给出，一种应力分析用电阻应变计，包括基底1、第一应变层2、第二应变层3和覆盖层4，第一应变层2设置在基底1上，第二应变层3设置在第一应变层2上，覆盖层4设置在第二应变层3上，第一应变层2和第二应变层3上均设有焊点组和敏感栅组，焊点组和敏感栅组连接形成用于应力分析的惠斯顿电桥；

第一应变层2上设置的敏感栅组包括第一敏感栅201和第二敏感栅202，第一敏感栅201和第二敏感栅202均设置在第一应变层2上表面，第一敏感栅201设置在第二敏感栅202下方，第一敏感栅201与第二敏感栅202均为倾斜设置；

第一应变层2上设置的焊点组包括第一焊点203、第二焊点204和第三焊点205，第一焊点203一端与第一敏感栅201连接，第一焊点203另一端与第二敏感栅202连接，第二焊点204与第二敏感栅202连接，第三焊点205与第一敏感栅201连接；

第二应变层3上设置的敏感栅组包括第三敏感栅301和第四敏感栅302，第三敏感栅301和第四敏感栅302均设置在第二应变层3上表面，第三敏感栅301设置在第二敏感栅202下方；

第二应变层3上设置的焊点组包括第四焊点303、第五焊点304和第六焊点305，第四焊点303一端与第三敏感栅301连接，第四焊点303另一端与第四敏感栅302连接，第五焊点304与第四敏感栅302连接，第六焊点305与第三敏感栅301连接。

实施例二，在实施例一的基础上，第三敏感栅301为纵向排布设置，第四敏感栅302为横向排布设置。

实施例三，在实施例一的基础上，第一敏感栅201、第二敏感栅202、第三敏感栅301和第四敏感栅302均为金属箔材质。

实施例四，在实施例一的基础上，基底1为聚酰亚胺薄膜材质，具有优良绝缘性能，一定耐温、耐酸碱、耐电解液，能够使应变计用于各种环境。

实施例五，在实施例一的基础上，覆盖层4粘接在第二应变层3外侧，覆盖层4盖设在第二应变层3上部。

实施例六，在实施例一的基础上，第一敏感栅201与第二敏感栅202通过粘接剂粘接在第一应变层2上表面，第三敏感栅301与第四敏感栅302通过粘接剂粘接在第二应变层3上表面。

实施例七，在实施例六的基础上，粘接剂为环氧胶，粘胶剂的厚度为0.5μm。

实施例八，在实施例一的基础上，基底1为矩形形状，覆盖层4与基底1形状大小相同，使得覆盖层4与基底1能够完美贴合。

工作原理：第一应变层2和第二应变层3均按照独立的单元进行设计和制作，第一应变层2与第二应变层3为内外结构，二者粘合在基底1上，进行黏合、层压，叠合而组成一个整体，第一应变层2和第二应变层3上设置的焊点组和敏感栅组形成用于应力分析的惠斯顿电桥，降低了应变计加工工艺难度大，提高了成品合格率，且使用场合时不需要另添加专用的接线片，操作简单，减小了接线片的电阻变化对惠斯通电桥的影响，从而有效提高了应变计的测量精度和稳定性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种应力分析用电阻应变计，包括基底(1)、第一应变层(2)、第二应变层(3)和覆盖层(4)，其特征在于，所述第一应变层(2)设置在基底(1)上，所述第二应变层(3)设置在第一应变层(2)上，所述覆盖层(4)设置在第二应变层(3)上，所述第一应变层(2)和第二应变层(3)上均设有焊点组和敏感栅组，焊点组和敏感栅组连接形成用于应力分析的惠斯顿电桥；

所述第一应变层(2)上设置的敏感栅组包括第一敏感栅(201)和第二敏感栅(202)，所述第一敏感栅(201)和第二敏感栅(202)均设置在第一应变层(2)上表面，所述第一敏感栅(201)设置在第二敏感栅(202)下方，所述第一敏感栅(201)与第二敏感栅(202)均为倾斜设置；

所述第一应变层(2)上设置的焊点组包括第一焊点(203)、第二焊点(204)和第三焊点(205)，所述第一焊点(203)一端与第一敏感栅(201)连接，所述第一焊点(203)另一端与第二敏感栅(202)连接，所述第二焊点(204)与第二敏感栅(202)连接，所述第三焊点(205)与第一敏感栅(201)连接；

所述第二应变层(3)上设置的敏感栅组包括第三敏感栅(301)和第四敏感栅(302)，所述第三敏感栅(301)和第四敏感栅(302)均设置在第二应变层(3)上表面，所述第三敏感栅(301)设置在第二敏感栅(202)下方；

所述第二应变层(3)上设置的焊点组包括第四焊点(303)、第五焊点(304)和第六焊点(305)，所述第四焊点(303)一端与第三敏感栅(301)连接，所述第四焊点(303)另一端与第四敏感栅(302)连接，所述第五焊点(304)与第四敏感栅(302)连接，所述第六焊点(305)与第三敏感栅(301)连接。

2.根据权利要求1所述的一种应力分析用电阻应变计，其特征在于，所述第三敏感栅(301)为纵向排布设置，所述第四敏感栅(302)为横向排布设置。

3.根据权利要求1所述的一种应力分析用电阻应变计，其特征在于，所述第一敏感栅(201)、第二敏感栅(202)、第三敏感栅(301)和第四敏感栅(302)均为金属箔材质。

4.根据权利要求1所述的一种应力分析用电阻应变计，其特征在于，所述基底(1)为聚酰亚胺薄膜材质。

5.根据权利要求1所述的一种应力分析用电阻应变计，其特征在于，所述覆盖层(4)粘接在第二应变层(3)外侧，所述覆盖层(4)盖设在第二应变层(3)上部。

6.根据权利要求1所述的一种应力分析用电阻应变计，其特征在于，所述第一敏感栅(201)与第二敏感栅(202)通过粘接剂粘接在第一应变层(2)上表面，所述第三敏感栅(301)与第四敏感栅(302)通过粘接剂粘接在第二应变层(3)上表面。

7.根据权利要求6所述的一种应力分析用电阻应变计，其特征在于，所述粘接剂为环氧胶，所述粘接剂的厚度为0.5μm。

8.根据权利要求6所述的一种应力分析用电阻应变计，其特征在于，所述基底(1)为矩形形状，所述覆盖层(4)与基底(1)形状大小相同。

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