[发明专利]一种温度压力一体式传感器芯体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种温度压力一体式传感器芯体及其制备方法，所述不锈钢探杆具有中空部，所述热敏电阻放置在不锈钢探杆的中空部的底部，所述热敏电阻与不锈钢探杆之间填充有硅胶，所述不锈钢探杆的顶部和不锈钢弹性体连接为一体，所述不锈钢连接件的顶部和不锈钢弹性体连为一体，所述不锈钢连接件套设在不锈钢探杆上，所述压敏薄膜设置在不锈钢弹性体的顶部。本发明将不锈钢探杆式温度传感器与不锈钢薄膜压力传感器有效的集成在一起，不锈钢探杆直接接触测量介质，能够实现温度的高精度测量和快速响应，且全焊接不锈钢结构，全密封，无泄漏，可靠性高，适用于各种气体、液体压力及温度测量场合。

技术领域

本发明涉及一种基于压阻效应的温度压力一体式传感器，尤其涉及的是一种温度压力一体式传感器芯体及其制备方法。

背景技术

温度、压力一体不锈钢传感器芯体，旨在实现温度和压力测量的一体化集成，同时实现温度、压力的高精度检测。温度传感器、压力传感器在汽车、工业、航天等领域有非常广泛的应用，是传感器领域最重要的两种传感器。温度和压力传感器是经常一起使用的，在进行管道或者容器内液体、气压压力或者温度测量时大多也需要进行温度或者压力的测量。相较于温度、压力一体的传感器，两个独立的传感器需要分别安装，需要两套过程连接端口和电气连接端口，增加了压力介质泄露的可能性和监测系统的电气复杂度。例如，在汽车发动机空调冷媒、刹车系统、天然气缸体的监测应用中，需要同时进行温度和压力测量，温压一体的传感器能够减少过程连接端口，减少装配程序，大大降低监测介质冷媒、天然气、刹车油等工作介质泄露的可能性，提高系统的可靠性。因此，温度、压力一体传感器顺应了小型化、集成化的发展需要，是传感器行业发展的一个重要趋势。

中国发明专利申请：一种高精度温度压力传感器(CN 105466483 A)，采用MEMS芯片进行压力测量，芯片感压面直接通过导压孔接触测压介质，芯片极易受到粉尘的粘污和水汽等介质的腐蚀，测温热敏电阻也直接暴露在测量介质中，也无法承受工作介质的腐蚀，可靠性极差；中国实用新型专利：复合型温度压力传感器(CN 202267563 U)，将热敏电阻包封在充油芯体内，热力需要逐级传导才能到达热敏电阻，完全无法有效测量工作介质的温度，且响应时间极慢。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：现有技术中无法实现两种传感器有效的结合在一起，同时迅速响应，提供了一种温度压力一体式传感器芯体及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明的一种温度压力一体式传感器芯体，包括热敏电阻、压敏薄膜、不锈钢探杆、不锈钢弹性体和不锈钢连接件；所述不锈钢探杆具有中空部，所述热敏电阻放置在不锈钢探杆的中空部的底部，所述热敏电阻与不锈钢探杆之间填充有硅胶，所述不锈钢探杆的顶部和不锈钢弹性体连接为一体，所述不锈钢连接件的顶部和不锈钢弹性体连为一体，所述不锈钢连接件套设在不锈钢探杆上，所述压敏薄膜设置在不锈钢弹性体的顶部。

所述不锈钢弹性体为圆盘结构，所述不锈钢弹性体的中心开设有用于不锈钢探杆穿过的中心通孔，所述中心通孔外开设有环形沟槽，所述环形沟槽的外围为实心结构。

作为本发明的优选方式之一，所述热敏电阻的阻值通过连接引线沿不锈钢探杆引出。

所述压敏薄膜包括四个压敏电阻、两个调零电阻；所述压敏电阻和调零电阻通过金属导线连接形成惠斯通电桥，所述惠斯通电桥具有四个用于电源输入和差分信号输出的引线焊盘。

作为本发明的优选方式之一，所述不锈钢探杆和不锈钢弹性体通过焊接连为一体。

作为本发明的优选方式之一，所述不锈钢连接件和不锈钢弹性体通过焊接连为一体。

作为本发明的优选方式之一，所述不锈钢弹性体为17-4H不锈钢制成。

作为本发明的优选方式之一，所述不锈钢连接件和不锈钢探杆为304、204不锈钢制成。