应变片和具有至少一个应变片的测量值接收机

摘要

改进具有安置在载体层上的测量栅的应变片，使其具有高的测量精度并且尤其具有高的直线性和优化的蠕变特性。这是这样达到的：载体层由一优选用聚醚醚酮制成的合成材料薄膜构成，其中，该合成材料薄膜设置有填料，该填料由滑石粉、氮化硼、氧化铝或其它有机材料构成，这些材料减小载体层的热膨胀。

说明书

本发明涉及一种具有载体层的应变片，在该载体层布置一测量栅，并 且涉及一种具有这种应变片的测量值接收机。

应变片作为测量值接收机用于电测量延伸。根据延伸可按照强度理论 计算出材料应力。根据要测量的参量和应用领域，使用不同类型的应变片， 其中，应变片通过粘接或其它方法附着到测量部位上。

应变片可以按照不同的制造方法划分。其中已知所谓薄膜技术应变片， 应变片元件蒸镀到测量体上。

此外已知所谓薄膜应变片。在制造薄膜应变片时，用极薄的材料薄膜 以照相平版法通过蚀刻制成一回曲形的测量栅。该测量栅然后通过粘接与 用有机材料制成的绝缘载体层连接。作为载体层，根据用途和要求，使用 用由环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺、聚苯撑硫、聚芳醚酮等载体层材料 (DE 42 36 981 C1)。

载体层与测量栅之间的粘接通常通过热压工艺(复合)进行。以相同 的方式将应变片附着到测量值接收机例如称量单元上。

在复合测量栅薄膜与用前述载体层材料之一制成的载体时，由于两种 材料的热膨胀率不同，导致复合物内部应力(强烈的起卷效应，双金属效 应)。这些内应力然后又存在于制成的应变片中。在用带有内应力的应变 片制成的测量值接收机中，这对蠕变特性、漂移特性、零点稳定以及测量 值接收机特征值的温度系数产生不良影响。

本发明的任务是，提供一种应变片以及一种具有应变片的测量值接收 机，其具有高的测量精度并且尤其具有高的直线性和优化的蠕变特性。

根据本发明，该任务的解决方案是，载体层用有机材料、优选用聚醚 醚酮构成并且在制造是被设置例如由滑石粉、氮化硼、氧化铝或其它有机 材料构成的填料，这些材料降低载体层的热膨胀。通过使用由例如填有滑 石粉的聚醚醚酮薄膜构成的载体层，合成材料薄膜的热膨胀率根据填充度 不同而降低。所使用的测量栅薄膜在此具有12-17ppm/K的膨胀系数。按 照现有技术使用的PEEK薄膜作为载体层材料具有约45ppm/K的膨胀系 数。按照本发明所使用的例如填有滑石粉的PEEK薄膜具有明显比为填料 的PEEK薄膜的膨胀系数小的膨胀系数。由此使测量栅薄膜与载体层相比 的热膨胀系数差明显减小。因此在复合过程中材料(载体层/测量栅)的延 伸在加热和接着冷却时很大程度上是相同的。由此可制成很大程度上平滑 的复合物，其中，在制成的应变片中内应力很小。

借助在附图中示出的实施方式详细解释本发明。

附图示出：

图1根据本发明的应变片的剖面图。

图1示出根据本发明的应变片1的横剖面，该应变片主要由载体层2 和测量栅3组成。载体层2是一合成材料薄膜，例如聚醚醚酮薄膜(PEEK 薄膜)，它在制造时被设置填料，例如滑石粉、氮化硼、氧化铝。也可使用 其它有机材料，这些材料降低合成材料薄膜的热膨胀。合成材料薄膜的热 膨胀率根据填充度不同而降低。在此在制造时规定填充度≥20％。这样制造 的填有例如滑石粉过构成的填料的聚醚醚酮薄膜优选具有10μm至100μm 的厚度。在载体层2上施加测量栅3，它带有回曲形布置的、构成的元件， 例如由导电材料薄金属层构成。该回曲形设置的元件的端部通过未示出的 连接区域与例如惠斯通电桥形式的求值电路连接。测量栅3从该金属层例 如通过照相平版法得到其结构，其中，测量栅3和载体层2通过粘接层4 相互固定连接。作为粘接剂大多使用环氧树脂基或酚醛树脂基的粘接剂。

载体层和测量栅之间的粘接通过热压工艺(复合)进行。也可以相同 的方式使应变片1附着于未示出的测量值接收机(例如称量单元)上、通 过例如用滑石粉填充合成材料薄膜≥20％，所使用载体层材料的热膨胀率明 显降低，由此，两种材料(载体层/测量栅)的膨胀系数差很小。因此在复 合过程中这些材料的延伸在加热和接着冷却时很大程度上是相同的。由此 可制成很大程度上平滑的复合物，其中，复合物中或者说制成的应变片中 内应力明显较小。