[实用新型]基于非晶材料的高性能薄膜压力传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压力传感器，尤其涉及一种采用非晶材料为弹性敏感元件的高性能薄膜压力传感器。

背景技术

薄膜压力传感器是一种性能优良的压力传感器，它具有综合精度高、工作温度范围宽、稳定性好、耐腐蚀等优良特点，在武器装备、航空航天、石油化工、核工业、冶金等多个领域得到应用。

目前，薄膜压力传感器的敏感电阻主要采用镍铬合金等材料制成，应变因子不高于2.5，传感器的灵敏度不高，这样传感器的抗干扰能力差，限制了这类压力传感器在恶劣环境下使用。

另外，现有的薄膜压力传感器如图1所示，顺次包括弹性体1，电路板支架3，转换电路板4组成。所述的现有技术薄膜压力传感器的弹性体1的加工工艺主要有研磨抛光、镀膜、光刻。研磨抛光工艺是采用机械的办法一次性不多于150个所述弹性体1同时进行，完成全部研磨抛光工作需要约8小时。镀膜工艺一次性只能对100个左右已研磨抛光合格的所述弹性体1进行，每次完成全部镀膜工作10小时以上。光刻工艺对已完成镀膜工艺的所述弹性体1进行，只少需要二次光刻，第一次光刻一次性可对10个左右的已完成镀膜工艺的所述弹性体1同时进行，第二次光刻一次只能对一个完成了第一次光刻的所述弹性体1进行。以上主要生产工艺生产效率低，这样造成了产品生产成本高，无法在民用领域得到广泛应用。

因此，开发一种灵敏度高、生产效率高、成本低的高性能薄膜压力传感器极其重要。

采用非晶材料作为弹性体，同时使用大张弹性体膜片一次性批量生产的方法制造的基于非晶材料的薄膜压力传感器能解决上述存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于非晶材料的高性能薄膜压力传感器，针对现有技术的不足，解决薄膜压力传感器灵敏度不高且生产效率低、成本高的问题，实现在恶劣环境下对压力的精确测量以及在民用领域广泛使用的目的。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：一种基于非晶材料的高性能薄膜压力传感器，包括一个受力支撑座，一个焊接在所述受力支撑座底部凹槽内的应变弹性膜片，一个固定于所述受力支撑座内部的转换电路板，其特征在于，所述应变弹性膜片是采用大片非晶材料通过真空镀膜工艺在所述大片非晶材料上形成敏感电阻构成惠斯通电桥电路，使用机械冲压或激光切割的办法而分离的弹性体。

所述大片非晶材料是由Ti_xZr_yHf_zCu_hNi_mSi_nRe_p组成或者由Zr_xAl_yHf_zNi_mCu_nRe_p组成，Re是稀土元素Dy、Tb、Y、La、Nd、Sm、Ce中一种。

所述Ti_xZr_yHf_zCu_hNi_mSi_nRe_p的各元素组成成份原子百分比是35％≤x≤39％，2.5％≤y≤3.5％，3.5％≤z≤5.5％，35.5％≤h≤40.5％，5.5％≤m≤8％，4.5％≤n≤6.5％，p＝1-x-y-z-h-m-n。

所述Zr_xAl_yHf_zNi_mCu_nRe_p的各元素组成成份原子百分比是45％≤x≤55％，7.5％≤y≤11.5％，3.8％≤z≤5.8％，13.5％≤m≤15.5％，13.5％≤n≤15.5％，p＝1-x-y-z-m-n。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：由于弹性体材料采用了非晶材料，其杨氏模量比17-4PH弹性体材料小很多，而此类压力传感器的灵敏度系数与杨氏模量的平方根成反比，因此采用非晶材料为弹性体的压力传感器灵敏度系数得到提高，进而抗干扰能力得到提高。