一種壓力傳感器制造技術

本實用新型專利技術提供了一種壓力傳感器，包括動極板、動作部、定引出電極、動引出電極以及固定設置的基座和定極板，基座和定極板之間形成動作區，所述動作部位于動作區內并設置于基座底部；所述動極板固定于動作部上并與定極板相向設置，待測壓力的變化可改變動極板與定極板之間的距離；所述定極板和動極板均為絕緣體，并且定極板上朝向動極板的一側設置有定極薄膜，動極板上朝向定極板的一側設置有動極薄膜；所述定極薄膜與定引出電極電連接，動極薄膜與動引出電極電連接。該壓力傳感器結構簡單，并且測量精度高。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種壓力傳感器，尤其是一種電容式壓力傳感器。
技術介紹
如今，各種傳感器在日常生活中的作用日趨重要，特別是壓力傳感器，可廣泛用于 氣壓、血壓等領域的測量，其中，電容式壓力傳感器是一種常用的壓力傳感器。其典型的結 構包括一個檢測極板和參考極板，通過檢測極板在受壓后相對移動導致的兩極板間距變 化，測量壓力變化。現有技術中公開了一種差動電容式傳感器，就是在真空膜盒內安置一組平板電容 器，其兩個極片分別用金屬棒與它對面的真空膜片相連接，在分別通過專門設計的密封絕 緣子引出盒外。其結構比較復雜，而且加工工藝難度大，成品率低，成本高，精度低。同時，現有技術中還公開了另一種結構的壓力傳感器，包括底座、固定于底座的氣 嘴、固定于底座的波紋片、與固定電極板大致平行放置的且焊接于波紋片的可動電極板，焊 接于底座且與可動電極板有電氣連接的可動電極板接線柱；為了與可動電極板保持一定距 離而通過墊圈、固定柱、固定環、固定于底座的固定電極板、與固定電極板有電氣連接的固 定電極接線柱。該壓力傳感器的零部件太多，降低了傳感器的可靠性，并且其精度較低。
技術實現思路
為了解決現有技術中的壓力傳感器的測量精度低的問題，本技術公開了一種 壓力傳感器，其結構簡單，并且測量精度高。本技術公開的壓力傳感器包括動極板、動作部、定引出電極、動引出電極以及 可相互固定設置的基座和定極板，基座和定極板之間形成動作區，所述動作部位于動作區 內并設置于基座底部；所述動極板固定于動作部上并與定極板相向設置，待測壓力的變化 可改變動極板與定極板之間的距離；所述定極板和動極板均為絕緣體，并且定極板上朝向 動極板的一側設置有定極薄膜，動極板上朝向定極板的一側設置有動極薄膜；所述定極薄 膜與定引出電極電連接，動極薄膜與動引出電極電連接。進一步的，所述動作部包括波紋膜片，所述波紋膜片與動極板連接。并且所述動作 部還包括上板，所述上板固定于基座底部并與波紋膜片固定電連接，并且上板與波紋膜片 之間形成氣腔。同時，為了便于使用，在基座上設置有中空的引壓氣嘴；所述引壓氣嘴內的引壓通 道貫通基座并與氣腔連通。測量時，將引壓氣嘴與膠管連接，并連接至待測物即可。待測物 壓力變化可導致氣腔內氣壓的變化，從而促使波紋膜片沿其軸向產生運動，進而帶動動極 板產生運動，改變動極薄膜與動極薄膜之間的距離，進而達到測量的目的。根據本技術，所述波紋膜片和上板均為導體；并且所述動引出電極設置于上 板上，所述動極薄膜與波紋膜片電連接。安裝時，可在波紋膜片上設置膜片凸起，所述動極板上具有可導電的焊盤，所述焊盤與膜片凸起固定電連接，并且焊盤與動極薄膜電連接。并且，所述焊盤、定極薄膜和動極薄膜均為金屬鍍層；焊盤和動極薄膜分別位于動 極板相對的兩側，并通過導線電連接，所述導線為金屬鍍層。將上述定極板和動極板采用絕 緣材料，在定極板和動極板上電鍍、化學鍍、氣相沉積或濺射上薄片狀金屬鍍層，大大降低 了金屬層的厚度。所述定引出電極固定設置于定極板上；所述基座上開設有電極引出槽，所述定引 出電極和動引出電極從電極引出槽延伸出基座。所述基座上設置有第一連接部，定極板上設置有第二連接部，第一連接部可與第 二連接部固定連接，進而使基座和定極板固定起來。上述第一連接部和第二連接部可采用 現有技術中常用的各種連接方式進行固定，例如可采用螺紋連接的方法進行配合作用。所述基座上與上板鄰接的一側設置有內凹槽和外凹槽，所述內凹槽和外凹槽均被 上板覆蓋，并且，所述內凹槽環設于導壓孔外圍，所述外凹槽環設于上板邊緣在基座上所對 應的位置。本技術采用了絕緣材料制作的基座固定所用金屬部件，減少上下電極之間除 極間法向電場外的其它電氣耦合。同時，動極板放棄之前采用金屬薄板的制作方式，而是采 用電鍍或化學鍍等的方式在一片邊緣為圓錐面的絕緣材料圓板上鍍上一層導電金屬薄膜， 再經過激光蝕刻等蝕刻工藝將圓板圓周面上多余金屬膜蝕刻掉，只留下一條很細的導線用 于連接圓板上下兩側的金屬薄膜這樣就可以制作出比使用普通金屬圓板薄15-30倍，使之 極板的厚度相對兩極板的間距可以忽略不計，從而極大減小邊緣效應的影響，這樣在不增 加零件數目的前提下改善了傳感器的精度。基座中央部位外延出為引入待測氣壓的帶外螺紋引壓氣嘴。基座底面有內凹槽和 外凹槽，外凹槽的外徑與氣腔的外徑相等，外徑壁比內徑壁高0. 2-0. 4mm，用于安裝時定位 氣腔的位置，同時內凹槽和外凹槽可以增加粘合劑的駐留量以提高膠合力的作用。內凹槽 的內徑與上板的導壓孔的半徑相等，其作用也是提高粘接時的膠合力，同時保證氣腔與基 座安裝時的氣密性。氣腔由上板和下方的彈性波紋膜片通過導電金屬粘合劑粘接構成，負責將由引壓 氣嘴引入的外部壓強均布作用在彈性波紋膜片上使其受壓變形，由于氣腔的空間相對于引 壓氣嘴的管徑不是很大，可以迅速的反應外部壓強的變化，從而提高了傳感器的動態特性。 同時上板的邊緣處沿半徑方向外延出動極板的動引出電極，用于電氣信號的連接于傳感器 安裝時的位置固定。附圖說明圖1是本技術提供的壓力傳感器的主視圖；圖2是本技術提供的壓力傳感器的俯視圖；圖3是本技術提供的壓力傳感器的A-A向剖視圖；圖4是本技術提供的壓力傳感器的基座的仰視圖；圖5是本技術提供的壓力傳感器的動作區上板的俯視圖；圖6是本技術提供的壓力傳感器的動作區上板的主視圖；圖7是本技術提供的壓力傳感器的動極板的俯視4圖8是本技術提供的壓力傳感器的動極板的主視圖；圖9是本技術提供的壓力傳感器的定極板的俯視圖；圖10是本技術提供的壓力傳感器的定極板的主視圖；其中，附圖標記1、基座；11、引壓氣嘴；12、內凹槽；13、外凹槽；14、第一連接部； 15、電極引出槽；2、上板；21、動引出電極；22、導壓孔；3、波紋膜片；31、膜片凸起；4、動極 板；41、焊盤；42、導線；43、動極薄膜；5、定極板；51、第二連接部；52、定引出電極。具體實施方式為了使本技術所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下 結合附圖及實施例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施 例僅僅用以解釋本技術，并不用于限定本技術。圖1、圖2和圖3示出了本技術公開的壓力傳感器的一種實施方式，該壓力傳 感器包括相對設置的基座1和定極板5，在上述基座1和定極板5之間形成動作區，該動作 區內設置有動作部，動作部固定于基座1底部，具體的，該動作部包括固定連接的上板2和 波紋膜片3。上板2固定于基座1底部。動極板4固定于波紋膜片3上并與定極板5相向 設置。其中，基座1的結構如圖4所示。該基座1呈圓盤狀，在基座1邊緣對稱分布有3 個第一連接部14，并在基座1邊緣開設有3個電極引出槽15，上述3個電極引出槽15也對 稱分布。作為等效的替換，本領域技術人員可根據需要增減該電極引出槽15的數量，如采 用2個、4個或更多個電極引出槽15。在基座1中心部位設置有中空的引壓氣嘴11，引壓氣 嘴11內的引壓通道貫通基座1。基座1上與上板2鄰接的一側設置有內凹槽12和外凹槽13，所述內凹槽12和外 凹槽13均被上板2覆蓋，并且，所述內凹槽12環設于引壓氣通道外圍，所述外凹本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種壓力傳感器，包括動極板、動作部、定引出電極、動引出電極以及固定設置的基座和定極板，基座和定極板之間形成動作區，所述動作部位于動作區內并設置于基座底部；所述動極板固定于動作部上并與定極板相向設置，待測壓力的變化可改變動極板與定極板之間的距離；其特征在于：所述定極板和動極板均為絕緣體，并且定極板上朝向動極板的一側設置有定極薄膜，動極板上朝向定極板的一側設置有動極薄膜；所述定極薄膜與定引出電極電連接，動極薄膜與動引出電極電連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡信偉，楊青春，陳大軍，
申請(專利權)人：比亞迪股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：94[]