[发明专利]新型传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器，具体涉及一种新型传感器，尤其是一种新型压力传感器。

背景技术

上世纪80年代传统的压力传感器使用厚膜陶瓷技术，经过多年的发展虽然其现在陶瓷芯体的制作成本已有大幅的下降，但由于陶瓷材料极其脆性特点，不能抗液体压力冲击过载，抗震动能力差，灵敏度输出很低，可靠性差，从而被淘汰。上世纪90年代又出现了一种新的压力传感器，在芯体的制作成本上其仍然保持这低成本的特性，其解决了厚膜陶瓷抗震动能力差，同时提高了一定的抗压力冲击过载能力，但由于其结构原理使用了胶粘金属应变片技术，有机胶的疲劳导致传感器整体寿命较短，由于胶的蠕变导致测量精度会随使用时间降低同时灵敏度输出依然很低。

近年来将此技术进行了改进，利用高温玻璃粉烧结硅应变片技术代替了胶粘金属应变片技术，其芯体制作成本虽然有小幅上升却解决了传感器的寿命问题和测量精度随时间变化问题，同时利用硅应变片大幅提高了灵敏度输出但由于烧结玻璃粉工艺中玻璃粉层很薄，面积就相对较大，对于较为脆性的玻璃材料来说，在受到压力快速过载冲击及温度冲击时会出现烧结玻璃层断裂的现象，

另外，现有压力传感器，当它灵敏度高的时候，测量精度就差，这一直本领域的一个难以化解的矛盾体。

鉴于此，提出一种新型传感器本发明所要研究的课题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种新型传感器，旨在解决以上缺点，在不降低灵敏度的同时提高压力传感器的测量精度，并且提高压力传感器的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：新型传感器，包括一激励电源、三个压力传感器本体、一热电阻以及三个压力传感器数据表，所述三个压力传感器本体并联，针对每个压力传感器本体均连接一压力传感器数据表，三个压力传感器本体均分别与所述激励电源和热电阻连接，所述激励电源给所述压力传感器本体、热电阻以及压力传感器数据表供电；

每个所述压力传感器本体均包括一外部封装壳以及设在该封装壳内的芯体、芯座以及集成电路板；所述外部封装壳包括一基板和一罩壳，所述罩壳上设有若干通孔，所述基板上设有定位凹部、一电路板固定槽，在该定位凹部内均设有一缓冲垫片，且缓冲垫片的高度低于所述定位凹部的深度，芯体的顶部与基板的平面齐平；缓冲垫片均为一空心垫片，且垫片的中部设有卡槽，在装配状态下，所述芯座卡设在该缓冲垫片的卡槽中，并通过该缓冲垫片定位在该定位凹部当中；所述芯体包括一硅压阻敏感元件，该硅压阻敏感元件内部设有电桥，所述硅压阻敏感元件外部由外至内依次覆盖有氧化硅层和氮化硅层；所述芯体设在芯座内，所述集成电路板固设于电路板固定槽内；

每个压力传感器本体上还包括上、下电极以及压力膜；三个压力传感器本体的下电极分别通过金属铝线汇总。

作为本发明的进一步改进，三个压力传感器本体的下电极分别通过金属铝线汇总。

作为本发明的进一步改进，每个所述压力膜均呈正方形。

作为本发明的进一步改进，所述罩壳包括一框架和一顶板，所述顶板和基座平行布置，且框架垂直于基座或顶板布置，且框架设置与基板和顶板之间。

作为本发明的进一步改进，所述框架和所述顶板通过一体成型连接。

作为本发明的进一步改进，所述缓冲垫片采用中部空心的片状橡胶垫圈。

作为本发明的进一步改进，所述压力传感器本体和基板可拆卸连接。

作为本发明的进一步改进，所述集成电路板中还包括一微处理芯片和一压力信号采集模块，所述压力传感器的下电极与压力信号采集模块连接，所述压力采集模块与微处芯片连接。

作为本发明的进一步改进，所述微处理芯片采用AT89S52单片机。

作为本发明的进一步改进，每个电路板固定槽中均设有多个在电路板固定槽中均匀分布的支撑柱，所述集成电路板架设在电路板固定超重的支撑柱上。

本发明工作原理以及效果如下：

本发明涉及一种新型传感器，包括一激励电源、三个压力传感器本体、一热电阻以及三个压力传感器数据表，每个压力传感器本体均包括一外部封装壳以及设在该封装壳内的芯体、芯座以及集成电路板；外部封装壳包括基板和罩壳，基板上设有定位凹部、一电路板固定槽，在该定位凹部内均设有一缓冲垫片，且缓冲垫片的高度低于定位凹部的深度；缓冲垫片中部设有卡槽；芯体包括一硅压阻敏感元件，硅压阻敏感元件内部设有电桥，硅压阻敏感元件外部由外至内依次覆盖有氧化硅层和氮化硅层；芯体设在芯座内，集成电路板固设于电路板固定槽内。本发明可靠性好，成本低、测量精度高、灵敏度高、测量范围广，不易损坏，寿命长，适用性强。