JPH06148006A - 歪センサ - Google Patents
歪センサInfo
- Publication number
- JPH06148006A JPH06148006A JP30129292A JP30129292A JPH06148006A JP H06148006 A JPH06148006 A JP H06148006A JP 30129292 A JP30129292 A JP 30129292A JP 30129292 A JP30129292 A JP 30129292A JP H06148006 A JPH06148006 A JP H06148006A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strain gauge
- beam body
- adhesive
- gauge circuit
- elastic substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measurement Of Force In General (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Mounting Of Printed Circuit Boards And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ストレンゲージ回路を薄膜回路パターンで形成
した弾性体基板をビーム体に接着剤で接着するものにお
いて、ストレンゲージ回路に対する熱的影響があっても
安定した出力電圧を取出すようにする。 【構成】表面にストレンゲージ回路１を薄膜回路パター
ンで形成した金属弾性体基板２を、その基板２と同一の
熱膨張係数を有するビーム体３の変形部位にストレンゲ
ージ回路１のストレンゲージが位置するように、熱伝導
性の良好な微粉末を所定量含んだ接着剤４で接着する。
した弾性体基板をビーム体に接着剤で接着するものにお
いて、ストレンゲージ回路に対する熱的影響があっても
安定した出力電圧を取出すようにする。 【構成】表面にストレンゲージ回路１を薄膜回路パター
ンで形成した金属弾性体基板２を、その基板２と同一の
熱膨張係数を有するビーム体３の変形部位にストレンゲ
ージ回路１のストレンゲージが位置するように、熱伝導
性の良好な微粉末を所定量含んだ接着剤４で接着する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ストレンゲージ回路を
使用した歪センサに関する。
使用した歪センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ストレンゲージ回路を使用した歪
センサは、ビーム体に４ヶ所ストレンゲージを接着した
後、リード配線を施してストレンゲージ回路を形成した
ものが知られている。しかしこの歪センサはビーム体毎
にストレンゲージを位置決めして接着し、リード配線を
施すことになり、手間がかかって量産化することは困難
であった。
センサは、ビーム体に４ヶ所ストレンゲージを接着した
後、リード配線を施してストレンゲージ回路を形成した
ものが知られている。しかしこの歪センサはビーム体毎
にストレンゲージを位置決めして接着し、リード配線を
施すことになり、手間がかかって量産化することは困難
であった。
【０００３】これを解決するために本発明者等は、金属
の弾性体基板上にストレンゲージ回路を薄膜回路パター
ンで形成し、その金属弾性体基板を、その基板と同一の
熱膨張係数を有するビーム体の変形部位にストレンゲー
ジ回路のストレンゲージが位置するように接着すること
により、ストレンゲージを位置決めするような面倒を無
くし量産化を図ることができる歪センサを開発し出願し
た。（特願平４−３７５７３号）
の弾性体基板上にストレンゲージ回路を薄膜回路パター
ンで形成し、その金属弾性体基板を、その基板と同一の
熱膨張係数を有するビーム体の変形部位にストレンゲー
ジ回路のストレンゲージが位置するように接着すること
により、ストレンゲージを位置決めするような面倒を無
くし量産化を図ることができる歪センサを開発し出願し
た。（特願平４−３７５７３号）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで歪みセンサで
は出力電圧をＶ0 、入力電圧をＶe 、歪みゲージのゲー
ジ率をＫ、荷重によるビーム体の変形部位の歪量をＥと
すると、出力電圧Ｖ0 はＶ0 ＝Ｖe ・Ｋ・Ｅという関係
式で求められることが知られている。この関係式から出
力電圧は入力電圧に比例することがわかる。
は出力電圧をＶ0 、入力電圧をＶe 、歪みゲージのゲー
ジ率をＫ、荷重によるビーム体の変形部位の歪量をＥと
すると、出力電圧Ｖ0 はＶ0 ＝Ｖe ・Ｋ・Ｅという関係
式で求められることが知られている。この関係式から出
力電圧は入力電圧に比例することがわかる。
【０００５】従って出力信号のＳ／Ｎ比を高めるために
は入力電圧を大きくすればよいことになる。
は入力電圧を大きくすればよいことになる。
【０００６】しかし出力信号のＳ／Ｎ比を高めるために
入力電圧を大きくすると、ストレンゲージ回路に生じる
ジュール熱が大きくなり、ストレンゲージ回路パターン
を形成した金属弾性体基板をビーム体の変形部位に接着
して歪センサを構成するものでは、金属弾性体基板とビ
ーム体との間の接着層の熱抵抗が大きいとストレンゲー
ジ回路の温度バランスが悪化し、出力電圧の不安定さが
増大するという問題が発生する。
入力電圧を大きくすると、ストレンゲージ回路に生じる
ジュール熱が大きくなり、ストレンゲージ回路パターン
を形成した金属弾性体基板をビーム体の変形部位に接着
して歪センサを構成するものでは、金属弾性体基板とビ
ーム体との間の接着層の熱抵抗が大きいとストレンゲー
ジ回路の温度バランスが悪化し、出力電圧の不安定さが
増大するという問題が発生する。
【０００７】そこで本発明は、ストレンゲージ回路を薄
膜回路パターンで形成した金属又はセラミックの弾性体
基板をビーム体の変形部位に接着したものにおいて、ス
トレンゲージ回路に対する熱的影響があっても安定した
出力電圧を取出すことができる歪センサを提供しようと
するものである。
膜回路パターンで形成した金属又はセラミックの弾性体
基板をビーム体の変形部位に接着したものにおいて、ス
トレンゲージ回路に対する熱的影響があっても安定した
出力電圧を取出すことができる歪センサを提供しようと
するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、表面にストレ
ンゲージ回路を薄膜回路パターンで形成した金属又はセ
ラミックの弾性体基板を、その基板と同一の熱膨張係数
を有するビーム体の変形部位にストレンゲージ回路のス
トレンゲージが位置するように、熱伝導性の良好な微粉
末を所定量含んだ接着剤で接着したものである。
ンゲージ回路を薄膜回路パターンで形成した金属又はセ
ラミックの弾性体基板を、その基板と同一の熱膨張係数
を有するビーム体の変形部位にストレンゲージ回路のス
トレンゲージが位置するように、熱伝導性の良好な微粉
末を所定量含んだ接着剤で接着したものである。
【０００９】
【作用】このような構成の本発明においては、金属の弾
性体基板の上に予めストレンゲージ回路を薄膜回路パタ
ーンを形成した後、その基板と同一の熱膨張係数を有す
るビーム体の変形部位にストレンゲージ回路のストレン
ゲージが位置するようにして熱伝導性の良好な微粉末を
所定量含んだ接着剤により接着する。これにより弾性体
基板とビーム体との熱伝導性を良好にしてストレンゲー
ジ回路への熱的影響を低減する。
性体基板の上に予めストレンゲージ回路を薄膜回路パタ
ーンを形成した後、その基板と同一の熱膨張係数を有す
るビーム体の変形部位にストレンゲージ回路のストレン
ゲージが位置するようにして熱伝導性の良好な微粉末を
所定量含んだ接着剤により接着する。これにより弾性体
基板とビーム体との熱伝導性を良好にしてストレンゲー
ジ回路への熱的影響を低減する。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１１】図１に示すように、表面にストレンゲージ
回路１を薄膜回路パターンで形成した金属弾性体基板２
を、その基板２と同一の熱膨張係数を有するロバーバル
機構を有するビーム体３の変形部位にストレンゲージ回
路１のストレンゲージが位置するように熱硬化型の接着
剤４を使用して接着固定する。例えばビーム体３をジュ
ラルミン、Ｂe-Ｃu 、ベリリウム・カッパー、ステンレ
ス材等で構成したときには金属弾性体基板２もジュラル
ミン、Ｂe-Ｃu 、ベリリウム・カッパー、ステンレス材
等同一の材料を使用する。
回路１を薄膜回路パターンで形成した金属弾性体基板２
を、その基板２と同一の熱膨張係数を有するロバーバル
機構を有するビーム体３の変形部位にストレンゲージ回
路１のストレンゲージが位置するように熱硬化型の接着
剤４を使用して接着固定する。例えばビーム体３をジュ
ラルミン、Ｂe-Ｃu 、ベリリウム・カッパー、ステンレ
ス材等で構成したときには金属弾性体基板２もジュラル
ミン、Ｂe-Ｃu 、ベリリウム・カッパー、ステンレス材
等同一の材料を使用する。
【００１２】前記ビーム体３は金属弾性体基板２の接着
面に段差部５を形成し、金属弾性体基板２をビーム体３
に接着固定する場合に、金属弾性体基板２の一端を段差
部５に当接させて位置決めし、そのときビーム体３の変
形部位にストレンゲージ回路１のストレンゲージが位置
するようになっている。これにより金属弾性体基板２の
ビーム体３に対する接着固定を容易にし、かつビーム体
３の変形部位とストレンゲージ回路１のストレンゲージ
との位置合わせも確実にしている。
面に段差部５を形成し、金属弾性体基板２をビーム体３
に接着固定する場合に、金属弾性体基板２の一端を段差
部５に当接させて位置決めし、そのときビーム体３の変
形部位にストレンゲージ回路１のストレンゲージが位置
するようになっている。これにより金属弾性体基板２の
ビーム体３に対する接着固定を容易にし、かつビーム体
３の変形部位とストレンゲージ回路１のストレンゲージ
との位置合わせも確実にしている。
【００１３】前記金属弾性体基板２に対するストレンゲ
ージ回路１は、例えばジュラルミン材(A2024) の金属基
板にポリイミド樹脂等の絶縁層を形成した後、Ｎi-Ｃr-
Ｓi薄膜層などからなるストレンゲージパターン、Ｃu
層からなるリードパターンにより形成している。
ージ回路１は、例えばジュラルミン材(A2024) の金属基
板にポリイミド樹脂等の絶縁層を形成した後、Ｎi-Ｃr-
Ｓi薄膜層などからなるストレンゲージパターン、Ｃu
層からなるリードパターンにより形成している。
【００１４】前記接着剤４は例えばエポキシ樹脂系の接
着剤に銀の熱伝導性の良好な１μｍ以下の微粉末を１０
重量％程度混合したものを使用している。なお、熱伝導
性の良好な微粉末としては銀の他、金、銅、アルミニウ
ム等であっても、また熱伝導性の良好なセラミック粉末
であってもよい。
着剤に銀の熱伝導性の良好な１μｍ以下の微粉末を１０
重量％程度混合したものを使用している。なお、熱伝導
性の良好な微粉末としては銀の他、金、銅、アルミニウ
ム等であっても、また熱伝導性の良好なセラミック粉末
であってもよい。
【００１５】前記ビーム体３は、中央側面に２つの孔
６，７を形成するとともにこの各孔６，７を連通溝８に
より連通し、各孔６，７の上下に変形部位を形成する薄
肉の起歪部９，１０，１１，１２を形成している。前記
ビーム体３の一端部を取付部とし、その取付部に２つの
ネジ孔１３，１４を設けるとともに他端部を受圧部と
し、その受圧部に１つのネジ孔１５を設けている。
６，７を形成するとともにこの各孔６，７を連通溝８に
より連通し、各孔６，７の上下に変形部位を形成する薄
肉の起歪部９，１０，１１，１２を形成している。前記
ビーム体３の一端部を取付部とし、その取付部に２つの
ネジ孔１３，１４を設けるとともに他端部を受圧部と
し、その受圧部に１つのネジ孔１５を設けている。
【００１６】前記金属弾性体基板２をビーム体３に接着
固定するとき、図２に示すように金属弾性体基板２のス
トレンゲージ回路１の出力端子に対するリード線１６の
接続も同時に行うようになっている。すなわち金属弾性
体基板２のストレンゲージ回路１の出力端子の上にペー
スト状のはんだや銅や銀等の良導電体を含んだ導電性接
着剤１７を予め貼付け、図３に示すようにビーム体３の
上に金属弾性体基板２を間に接着剤４を介して載せ、さ
らに金属弾性体基板２の導電性接着剤１７の上にリード
線１６の接続端部を載せ、この状態で全体を加熱して接
着剤４を加熱硬化させビーム体３に金属弾性体基板２を
接着させるとともに、導電性接着剤１７を溶融してリー
ド線１６の接続端部とストレンゲージ回路１の出力端子
を機械的、電気的に接着させる。
固定するとき、図２に示すように金属弾性体基板２のス
トレンゲージ回路１の出力端子に対するリード線１６の
接続も同時に行うようになっている。すなわち金属弾性
体基板２のストレンゲージ回路１の出力端子の上にペー
スト状のはんだや銅や銀等の良導電体を含んだ導電性接
着剤１７を予め貼付け、図３に示すようにビーム体３の
上に金属弾性体基板２を間に接着剤４を介して載せ、さ
らに金属弾性体基板２の導電性接着剤１７の上にリード
線１６の接続端部を載せ、この状態で全体を加熱して接
着剤４を加熱硬化させビーム体３に金属弾性体基板２を
接着させるとともに、導電性接着剤１７を溶融してリー
ド線１６の接続端部とストレンゲージ回路１の出力端子
を機械的、電気的に接着させる。
【００１７】そして金属弾性体基板２を接着固定したビ
ーム体３は、図４に示すようにそのビーム体３の取付部
にあるネジ孔１３，１４にネジ１８，１９を通してベー
ス２０に固定する。またビーム体３の受圧部にあるネジ
孔１５に載せ皿２１の支持部材２２を固定する。こうし
てビーム体３を使用したロードセル秤が構成されること
になる。
ーム体３は、図４に示すようにそのビーム体３の取付部
にあるネジ孔１３，１４にネジ１８，１９を通してベー
ス２０に固定する。またビーム体３の受圧部にあるネジ
孔１５に載せ皿２１の支持部材２２を固定する。こうし
てビーム体３を使用したロードセル秤が構成されること
になる。
【００１８】このようにビーム体３に金属弾性体基板２
を接着固定するのに、接着剤４としてエポキシ樹脂系の
接着剤に銀の熱伝導性の良好な１μｍ以下の微粉末を１
０重量％程度混合したものを使用しているので、金属弾
性体基板２とビーム体３との熱伝導性を良好にできる。
を接着固定するのに、接着剤４としてエポキシ樹脂系の
接着剤に銀の熱伝導性の良好な１μｍ以下の微粉末を１
０重量％程度混合したものを使用しているので、金属弾
性体基板２とビーム体３との熱伝導性を良好にできる。
【００１９】従って出力電圧のＳ／Ｎ比を高めるために
入力電圧を高くした場合にストレンゲージ回路１に大き
なジュール熱が発生しても、その熱は接着層を介してビ
ーム体３に伝達されるため、熱がストレンゲージ回路１
に悪影響を及ぼすのを低減できる。
入力電圧を高くした場合にストレンゲージ回路１に大き
なジュール熱が発生しても、その熱は接着層を介してビ
ーム体３に伝達されるため、熱がストレンゲージ回路１
に悪影響を及ぼすのを低減できる。
【００２０】例えば長さＬ1 が１２０mm、幅Ｗが１５mm
のビーム体３にこのビーム体３の幅と同一の幅で長さＬ
2 が５０mmの金属弾性体基板２を接着固定し、接着剤４
として主剤Ａにフィラと硬化剤からなるＢ剤を略２：１
の割合で混合した従来の接着剤に、銀の微粉末を１０重
量％程度混合したもの使用して歪センサのゼロ点ドリフ
トを測定したところ、入力電圧２０Ｖにおいて図５に示
す結果が得られた。すなわち測定開始から３０分が経過
しても出力電圧／入力電圧は略２０μＶ／２０Ｖ程度で
安定した。
のビーム体３にこのビーム体３の幅と同一の幅で長さＬ
2 が５０mmの金属弾性体基板２を接着固定し、接着剤４
として主剤Ａにフィラと硬化剤からなるＢ剤を略２：１
の割合で混合した従来の接着剤に、銀の微粉末を１０重
量％程度混合したもの使用して歪センサのゼロ点ドリフ
トを測定したところ、入力電圧２０Ｖにおいて図５に示
す結果が得られた。すなわち測定開始から３０分が経過
しても出力電圧／入力電圧は略２０μＶ／２０Ｖ程度で
安定した。
【００２１】これに対して従来の接着剤を使用した歪セ
ンサでは、入力電圧２０Ｖにおいて図６に示すように測
定を開始するとまもなく出力電圧／入力電圧が大きく変
化し、３０分経過時には−２００μＶ／２０Ｖを越える
状態となり、熱がストレンゲージ回路１に悪影響を及ぼ
す結果となった。
ンサでは、入力電圧２０Ｖにおいて図６に示すように測
定を開始するとまもなく出力電圧／入力電圧が大きく変
化し、３０分経過時には−２００μＶ／２０Ｖを越える
状態となり、熱がストレンゲージ回路１に悪影響を及ぼ
す結果となった。
【００２２】またビーム体３に金属弾性体基板２を接着
固定するときに同時に金属弾性体基板２に対するリード
線１６の接続も行うようにしているので、ビーム体３に
対する金属弾性体基板２の接着固定と、金属弾性体基板
２に対するリード線１６の接続を別工程で行うものに比
べて工程数を１工程減らすことができ、製造時間の短縮
を図ることができる。
固定するときに同時に金属弾性体基板２に対するリード
線１６の接続も行うようにしているので、ビーム体３に
対する金属弾性体基板２の接着固定と、金属弾性体基板
２に対するリード線１６の接続を別工程で行うものに比
べて工程数を１工程減らすことができ、製造時間の短縮
を図ることができる。
【００２３】なお、前記実施例ではビーム体としてロバ
ーバル機構を有するビーム体を使用したものについて述
べたが必ずしもこれに限定されるものではなく、ロバー
バル機構を持たないビーム体を使用したものであっても
よい。
ーバル機構を有するビーム体を使用したものについて述
べたが必ずしもこれに限定されるものではなく、ロバー
バル機構を持たないビーム体を使用したものであっても
よい。
【００２４】また、前記実施例においては弾性体基板と
して金属弾性体基板を使用したが必ずしもこれに限定さ
れるものではなく、セラミック基板を使用したものであ
ってもよい。
して金属弾性体基板を使用したが必ずしもこれに限定さ
れるものではなく、セラミック基板を使用したものであ
ってもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上本発明によれば、ストレンゲージ回
路を薄膜回路パターンで形成した金属又はセラミックの
弾性体基板をビーム体の変形部位に接着するものにおい
て、接着剤として熱伝導性の良好な微粉末を所定量含ん
だ接着剤を使用しているので、ストレンゲージ回路に対
する熱的影響があっても熱をビーム体に良好に伝達して
熱がストレンゲージ回路に悪影響を及ぼすのを低減で
き、安定した出力電圧を取出すことができる。
路を薄膜回路パターンで形成した金属又はセラミックの
弾性体基板をビーム体の変形部位に接着するものにおい
て、接着剤として熱伝導性の良好な微粉末を所定量含ん
だ接着剤を使用しているので、ストレンゲージ回路に対
する熱的影響があっても熱をビーム体に良好に伝達して
熱がストレンゲージ回路に悪影響を及ぼすのを低減で
き、安定した出力電圧を取出すことができる。
【図１】本発明の一実施例を示す歪センサの斜視図。
【図２】同実施例におけるビーム体、金属弾性体基板及
びリード線の接着工程を説明するための斜視図。
びリード線の接着工程を説明するための斜視図。
【図３】同実施例におけるビーム体、金属弾性体基板及
びリード線の接着工程を説明するための側面図。
びリード線の接着工程を説明するための側面図。
【図４】同実施例の歪みセンサを使用したロードセル秤
の構成を示す図。
の構成を示す図。
【図５】同実施例における歪センサのゼロ点ドリフト特
性を示すグラフ。
性を示すグラフ。
【図６】従来の歪センサのゼロ点ドリフト特性を示すグ
ラフ。
ラフ。
１…ストレンゲージ回路 ２…金属弾性体基板 ３…ビーム体 ４…接着剤
Claims (1)
- 【請求項１】 表面にストレンゲージ回路を薄膜回路パ
ターンで形成した金属又はセラミックの弾性体基板を、
その基板と同一の熱膨張係数を有するビーム体の変形部
位に前記ストレンゲージ回路のストレンゲージが位置す
るように、熱伝導性の良好な微粉末を所定量含んだ接着
剤で接着したことを特徴とする歪センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30129292A JPH06148006A (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 歪センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30129292A JPH06148006A (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 歪センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06148006A true JPH06148006A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=17895083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30129292A Pending JPH06148006A (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 歪センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06148006A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009264976A (ja) * | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Hitachi Metals Ltd | 半導体歪センサー |
-
1992
- 1992-11-11 JP JP30129292A patent/JPH06148006A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009264976A (ja) * | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Hitachi Metals Ltd | 半導体歪センサー |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3193752B2 (ja) | 加速度計デバイス | |
| JPH05141907A (ja) | 歪センサ及びその製造方法並びにその歪センサを使用したロードセル秤 | |
| JP2005525582A (ja) | 歪みゲージ | |
| US4748858A (en) | Strain gage transducer | |
| US5606128A (en) | Semiconductor acceleration detecting device | |
| US6192562B1 (en) | Method of producing piezoelectric component | |
| JPH06148006A (ja) | 歪センサ | |
| JP2004519858A (ja) | 表面搭載型レジスター | |
| US5099395A (en) | Circuit board for mounting electronic components | |
| JP2000081471A (ja) | 熱衝撃および機械振動に優れた磁気インピーダンス素子及び磁気インピーダンスセンサ | |
| JPH06281511A (ja) | 歪センサ | |
| US5048180A (en) | Method of bonding a semiconductor device with a substrate | |
| US6490926B2 (en) | Acceleration sensor module | |
| JPH06307950A (ja) | 歪センサ | |
| JP2638089B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0888302A (ja) | 電子パッケージ組立体用支持部材およびこれを用いた電 子パッケージ組立体 | |
| JP2621986B2 (ja) | 磁気センサー | |
| JPS62260350A (ja) | 混成集積回路装置 | |
| JPH0442937Y2 (ja) | ||
| JPH0442938Y2 (ja) | ||
| JP3628028B2 (ja) | 電子回路装置 | |
| JPH0574986A (ja) | 半導体装置の構造 | |
| JP2002208501A (ja) | 抵抗器、その抵抗器を用いる電子部品及びそれらの使用方法 | |
| EP0450681B1 (en) | Dither spring assembly for laser gyroscope | |
| JPH0682709B2 (ja) | 半導体装置 |