[发明专利]压力传感器

说明书

本发明涉及具有在权利要求1的前序部分中所指出的特征的压力传感器。

所提及类型的传感器一般被用在在诸如汽车产业、家庭及家用电器产业、空调及水力卫生供暖产业的各种领域中用于检测流体(液态和气态物质)的压力的设备中。这些检测设备典型地包括壳体和压力传感器，所述壳体限定腔室，该腔室具有用于要经受压力测量的流体的入口，所述压力传感器以其隔膜部分向暴露于流体的方式被容纳在该腔室中。在至少部分地由电绝缘材料(例如陶瓷材料或至少部分地涂覆有绝缘层的金属材料)形成的隔膜上至少部分地布置有或延伸有适于检测该同一隔膜的弯曲或形变的检测器元件；所述设备还通常在相对于流体入口的绝缘位置处包括印刷电路板，该印刷电路板至少部分地容纳在所述壳体的腔室中。

在一些些解决方案中，传感器的主体通常在一个或多个部分中用电绝缘材料制成，其本身支撑电路布置，该电路布置被构造为处理指示隔膜的弯曲并且由此指示流体压力的信号。在大部分已知的解决方案中，这种电路布置包括通常用玻璃纤维制成的印刷电路板，在该印刷电路板上制作有电路图案，电路图案由用导电材料制成的多条迹线构成。在该板上安装有与上述迹线连接的各种电路部件，诸如电容器、电阻器、集成电路。该板与相应的部件一起以将与布置在隔膜上的检测元件信号通信的方式被安装在传感器的主体上，所述检测元件例如由电阻电桥构成。

本发明的主要目的在于提供一种相对于现有技术而言具有改进的结构和/或功能性的压力传感器，特别涉及上述电路布置的整体尺寸和制造成本的缩减、传感器的生产可靠性及其操作可靠性和准确性。

通过压力传感器、通过用于制造压力传感器的方法以及并入了具有所附权利要求所指出的特征的压力传感器的设备而根据本发明实现了将在下文中说明的这些及其他目的，所述压力传感器、方法以及设备形成相对于本发明所提供的技术公开的主要部分。

从随后的详细描述及从附图中将明了本发明的其他目的、特征以及优点，所述详细描述及附图完全是为了例示和非限制的目的而被提供的，在附图中：

-图1是根据本发明的压力传感器的示意性透视图；

-图2是根据本发明的压力传感器的示意性截面图；

-图3是图2的传感器的放大细节图；

-图4是根据本发明的压力传感器的局部和示意性的俯视图，其中为了表示更加清晰而去除了一些元件；

-图5-8是根据本发明的压力传感器的部件在相应的生产工艺的各个步骤中的示意性俯视图；

-图9是示出根据本发明的可能变体的压力传感器的示意性截面图，其类似于图2的截面图。

-图10和11是可用于制作根据本发明的其他可能变体的压力传感器的用电绝缘材料制成的主体的、以不同角度的示意性透视图。

以下在本说明书中，诸如“上”和“下”的术语旨在作为简单的空间参考以便于对附图所示的细节进行描述。

在图1和图2中用1整体指示根据本发明的压力传感器。在所例示的实施例中，传感器1具有优选地由电绝缘材料制成的主体2，所述材料诸如为陶瓷材料等，举例来说如氧化铝，这样的主体2优选地但非必要地为整体式并且大致具有圆柱形，其具有一些边界基准和定位座，其中之一用2a指示。在主体2中限定在图2中用3指示的盲腔或压力腔室，通孔4或压力通道从该盲腔或压力腔室的底部开始延伸，这样的腔室和通道优选地但非必要地与主体2的轴线大体上同轴。通道4完全贯穿主体2，并且在主体本身的与腔室3在其上开口的端部(end)或端面(face)相反的端部或端面上开口。

在主体2中还限定了其他通孔，其中一些用5指示，这些通孔在相对于腔室3和通道4的边缘位置处贯穿主体。优选地，至少这些孔5的内圆柱表面被用特别是金属的导电材料制成的薄层覆盖；在下文中，为了简单起见将孔5限定为敷金属孔。

主体2在其上表面上支撑用6整体指示的电路布置或电路，其包括以本领域公知的方式想到的多个电路部件以及至少一个集成电路。电路6被构造为用于获得典型地与已知类型的压力传感器相关联的功能性，例如被预先布置用于处理(检测、放大、调节、处理)如下文所述的那样被测量的表示压力的信号。用7指示上述电路部件中的一些，其被假定为是电阻器、电容器和二极管，而仅在图1中用8指示用于传感器1的外部电连接的端子或衬垫接触部。