[实用新型]温度补偿型压力传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于压力传感器技术领域，具体涉及一种温度补偿型压力传感器。

背景技术

传感器是一种能够感受规定的被测量的信息，并按照一定规律转换成可用输出信号的的器件或装置，通常由敏感元件、转换元件、测量电路三部分组成。近年来，随着国家资金投入大的增加，我国压阻式传感器有了较快的发展，某些传感器如矩形双岛膜结构的6KPa微压传感器的性能甚至优于国外，其非线性滞后、重复性均小于5×10-4FS，分辨率优于20Pa，具有较高的过压保护范围以及可靠性。但是目前由于被测物体的温度变化会影响压力传感器的压阻系数，进而引起传感器输出的温度漂移，从而导致压力传感器的测量精确度。

发明内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种工作性能稳定、可靠，避免在环境温度的变化下硅应变计和硅膜片的击穿现象，且可以进行温度补偿的温度补偿型压力传感器。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

温度补偿型压力传感器，包括传感器本体和温度补偿单元，传感器本体包括壳体、硅环和引线，硅环将壳体内部分为低压腔和高压腔，硅环顶部覆盖有硅膜片，硅膜片的上表面和下表面均粘接有硅酸铝薄片，硅膜片上设置有硅应变计，硅膜片和硅应变计之间设置有绝缘层，引线包括4根引出线，分别为正极引出线、负极引出线、电压输出线和数据通讯线，温度补偿单元包括差动放大器、AD转换器和单片机，差动放大器连接引线中的数据通讯线，单片机还连接有温度传感器。

优选地，前述低压腔和高压腔相互隔离。

再优选地，前述硅膜片表面有磨砂。

更优选地，前述硅膜片由陶瓷材料制成。

进一步优选地，前述硅酸铝薄片的厚度为60~90μm。

具体地，前述硅酸铝薄片为立方体形。

优选地，前述绝缘层的材料为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅中的任意一种，绝缘层可确保硅应变计与膜片之间完全不接触，保持绝缘以防止硅应变计被击穿。

再优选地，前述单片机选用PIC单片机。

更优选地，前述壳体为不锈钢材料制成，耐腐蚀性能优异。

本实用新型的有益之处在于：工作性能稳定、可靠，硅酸铝薄片的设置避免了在环境温度的变化下硅应变计和硅膜片的击穿现象，且可以进行温度补偿，使测量数据更准确。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中温度补偿单元的结构示意图。

图中附图标记的含义：1、传感器本体，2、温度补偿单元，3、壳体，4、硅环，5、引线，6、低压腔，7、高压腔，8、硅膜片，9、硅酸铝薄片，10、硅应变计。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

参见图1，温度补偿型压力传感器，包括传感器本体1和温度补偿单元2，传感器本体，包括壳体3、硅环4和引线5，其中引线包括4根引出线，分别为正极引出线、负极引出线、电压输出线和数据通讯线。

硅环4将壳体3内部分为相互隔离的低压腔6和高压腔7，硅环4顶部覆盖有硅膜片8。硅膜片8由陶瓷材料制成，表面有磨砂，可使压力传感器的性能稳定，可靠性高。在硅膜片8的上表面和下表面均粘接有硅酸铝薄片9，硅酸铝薄片9为立方体形，厚度为60~90μm，硅材料又与硅油有良好的兼容性，使它在采用防腐材料隔离时结构工艺更易于实现。加之它的低电压、低电流、低功耗、低成本和本质安全防爆的特点，可替代诸多同类型的同功能产品，具有最优良的性能价格比。

硅膜片8上还设置有硅应变计10，为了确保硅应变计10与硅膜片8之间完全不接触，保持绝缘以防止硅应变计10被击穿，硅膜片8和硅应变计10之间设置有绝缘层，绝缘层的材料为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅中的任意一种。

参见图2，温度补偿单元2包括差动放大器、AD转换器和单片机，温度传感器通过数据通讯线将数据传至差动放大器。单片机选用PIC单片机，单片机包括初始化模块和校准模块，初始化模块的作用是初始化接收到的数据，校准模块的作用是对压力传感器进行零点校准，单片机还连接有温度传感器。

为了更好的阐述本实用新型，下面具体说明温度传感器温度补偿的工作原理。

工作时，压力传感器通过数据通讯线将数据输出到差动放大器中，经放大后再经AD转换器将压力数据转换，最后输入到PIC单片机中，同时由温度传感器测出的温度数据也会发送至PIC单片机中，单片机中的初始化模块会对压力传感器传送过来的数据进行初始化，同时校准模块对压力传感器进行零点校准，根据参数计算进行温度补偿和非线性补偿。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。