Способ изготовления тензорезисторных датчиков силы

. А ВСЯ) С 01 Ь 1/22 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ заготовок йке тензо- ерхности 38.А,Цывин ичаюлью снижения арник вательский и кон ут испытательных редств измерения идентичныхупругихрхностямроизводяттавливают свидетельство СЬ 1/22, 1981.кий процессКИПИ, 1968 го лис зорези не упругогорицу напоследельные элеГОТОВЛЕНИЯ ТЕНЗО ОВ СИЛЫ, включаю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТКОЙ(54)(57) СПОСОБ ИЗРЕЗИСТОРНЫХ ДАТЧИК щии операции по обработк упругих элементов и накл резисторов на рабочие по упругих элементов, о т л щ и й с я тем; что, с ц трудоемкости изготовлени датчиков силы, заготовки элементов по базовым пов собирают в единый блок, его обработку, затем изг на общей подложке из одн фольги матрицу мостов те Ров с шагом, равным толщ элемента и наклеивают ма рабочую поверхность блок чего разделяют блок на о менты.1 11188Изобретение относится к приборостроению и может быть использованопри серийном изготовлении фольговьжтензорезисторных датчиков силы.Известен способ изготовлениятензорезисторных датчиков силы, основанный на использовании тензопроволоки, свободно закрепленной на поверхности упругого элемента через изоляторы 11 .. 10Однако данный способ изготовлениятрудоемок, не поддается автоматизации и изготовленные на его основедатчики не обладают высокой метрологией иэ-за сложности обеспечения 15идентичного натяжения тензопроволокимежду изоляторами и плохого теплоотвода от тенэопроволоки,Наиболее близким к изобретениюявляется способ изготовления тензореэисторных датчиков силы, включающий операции, по обработке заготовокупругих элементов и наклейке теиэорезисторов на рабочие поверхностиупругих элементов Я . 25Известный способ позволяет упростить технологию изготовления и повысить метрологические характеристикидатчиков, однако при известном способе возникает сложность иэготовленияЗ 0группы датчиков с идентичными характеристиками, так как в этом случаеупругие элементы проходят индивидуальную механическую и термическуюобработку, на рабочие поверхностиупругих элементов клеевые слои такженаносятся индивидуально из-за этогоони невоспроизводимы по толщине,кроме того, на упругие тела наклеивают фольговые тенэореэисторы, отобраиные иэ одной партии, но не иэодного листа фольги, из"за чего характеристики датчиков имеют разброс.Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления идентичныхдатчиков силы,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу изготовлениятеизореэисторных датчиков силы, включающему операции по обработке загото вок упругих элементов и наклейке тен"зорезисторов на рабочие поверхностиупругих элемертов, заготовки упругихэлементов по базовым поверхностямсобирают в единый блок, проводят его 55обработку, затем иэготавляивают наобщей подложке из одного листа фольгиматрицу мостов тенэорезисторов с ша"д 76 1гом, равным толщине упругого элемента .и наклеивают матрицу на рабоую поверхность блока, после чего разде-. ляют блок на отдельные элементы.На фиг. 1 изображен единый блок заготовки упругих элементов с расположенными на нем мостами тензореэисторов; на фиг, 2 - матрцца мостов тензорезисторов на общей подложке; нафиг. 3 - отдельный готовый датчик силы.В процессе изготовления тенэореэисторных датчиков силы предваритель" но изготавливают заготовки упругихэлементов 1, например, из сплава 35 ХГСА, с базирующими поверхностями 2,Далее заготовки упругих элементов 1в требуемом количестве (10-15 штук) стягивают по.баэирующим поверхностям 2 с помощью шпилек 3 в единый блок 4, проводят термическую обработку блока до получения необходимой твердости (для стали 35 ХГСА: 37-39 НЕС) и чистовую механическую обработку его рабочих поверхностей 5, наносят клеевой слой, например клея ВС, толщиной 20-25 мкм на рабочую поверхность 5, изготавливают с помощью методов фотолитографии на общей поднОжке 6, например, из полиамидоимидной смолы ПАИИ, из единого листа фольги, например и константана, матрицу мостов тензореэисторов 7 с требуемым шагом расположения последних, наклеивают матрицу 7 на рабочую поверхность 5 блока, включающую операции по нанесению матрицы на рабочую поверхность блока, прижим матрицы к блоку с помощью одного прижимного приспособления и проведения операции по термообработке. Затем блок разде" ляют на отдельные готовые элементы 8.Способ может быть использован также и при изготовлении датчиков на малые измеряемые усилия (до 1 кгс). В этом случае заготовки упругих эле-. ментов 1 изготавливаются с технологическими перемычками 9, которые шунтируют рабочие поверхности заготовок 5, повышая их механическую жеСткость, что позволяет проводить чистую механическую обработку (шлифовку) рабочих поверхностей, собранных в единый блок 4, без деформации последних.После наклейки на рабочие поверхности мостов тензорезисторов 6 и их монтажа технологические перемычки 9 удаляют.31118876 4Использование способа изготовления зисторов и монтажа электрических фольговых тенэоренисторных датчиковсхем.силы обеспечивают по сравнению с Использование способа представляизвестным способом повышение в 2-3ется особенно перспективным для се- . раэа идентичности и надежности пос-рнйного производства датчиков силы, ледних, особенно при использовании так как в этом случае в полной мере монолитных мостов. Предлагаемое иэоб- проявляются преимущества групповых ретение позволяет в 3-5 раз снизить методов обработки, резко снижающих трудоемкость изготовления датчиков трудоемкость изготовления, особенно силы за счет использования групповых 10 в части изготовления матрицы мостов тенметодов обработки, наклейки тенэоре- зореэисторов и наклейки матрицы на блок. ВНИИПИ Заказ. 7442/29 22 По фющад ППП Ъа ГаУВРО 90 Дф 3 Юей