[发明专利]一种智能高精度力敏传感器

说明书

本发明属于压力传感技术，提供一种智能高精度力敏传感器结构设计。本发明利用溅射薄膜压力敏感芯片的去应力阀结构，结合弹性垫片、绝缘底座、定位销等零件，实现内部电路板组件的安装固定。通过在电路板组件之间设置的导电支柱与电路板组件焊接在一起，既起到了固定、支撑电路板组件的作用，又起到了电路板组件之间电气连接的作用，提高了传感器内部电气连接的可靠性。传感器压力接管嘴、安装法兰盘、壳体和插座均采用焊接实现固定和密封，紧固强度高，密封效果好。因此本发明提供的智能高精度力敏传感器结构设计具有体积小，重量轻，可靠性高，环境适应性强的特点，适用于航空压力传感器的设计。

技术领域

本发明属于压力传感技术，涉及一种智能高精度力敏传感器结构设计。

背景技术

安装在复杂环境中的压力传感器，在使用中需要耐受剧烈的振动、冲击、加速度等机械环境，以及经受严苛的湿热、淋雨、温度冲击等考核。压力传感器在以上环境中使用时，常出现因振动、冲击等导致内部结构松动和内部电气连接的导线断裂，因湿热、淋雨等导致内部电气绝缘下降，甚至出现短路等故障，导致压力传感器可靠性降低，表现出对使用环境不适用等特点。而解决上述问题的关键在于结构设计；经验证，通过增强内部结构连接的强度，提高电气连接的可靠性，增强整体结构的密封性等措施可提高压力传感器的可靠性和环境适应性。另外，压力传感器小型化、重量轻是传感器的发展趋势之一，也是提高环境适应性的重要措施。

发明内容

本发明的目的是：提供一种体积小、可靠性高、环境适应性强的智能高精度力敏传感器。

本发明采取的技术方案为：

一种智能高精度力敏传感器，包括压力接管嘴1、安装法兰盘2、绝缘层3、导电支柱4、绝缘底座5、定位销6、电路板组件I7、弹性垫片8、压力敏感芯片9、电路板组件II10、插座12以及用于封装的壳体11，所述安装法兰盘2套接在压力接管嘴1上，压力敏感芯片9安装在压力接管嘴1上端，绝缘底座5中部具有用于套接安装法兰盘中部凸起的台阶孔，台阶孔上方设置有弹性垫片8，且弹性垫片嵌入绝缘底座5的中心通孔上部与压力敏感芯片9去应力阀下部之间的间隙，绝缘底座5靠近外侧沿轴向上设置有用于安装导电支柱4的台阶孔，且该台阶孔底部设置有绝缘层3，定位销6安装在绝缘底座侧面的定位槽与壳体内壁的定位槽之间，电路板组件I7设置在绝缘底座5和弹性垫片8的上方，底部设置在绝缘底座5台阶孔内的导电支柱4往上依次穿过电路板组件I7和电路板组件II10的焊孔，电路板组件II10通过导线分别与压力敏感芯片9和插座12连接。

导电支柱4的表面有可焊性导电镀层，与电路板组件I7和电路板组件II10的焊孔焊接并保持电气连通。

壳体11与安装法兰盘2、插座12之间为密封焊接连接，压力接管嘴1与安装法兰盘2之间的接缝为密封焊接。

所述绝缘层3为环氧树脂胶或绝缘橡胶材料。

用于安装定位销6的定位槽由相互接触匹配的绝缘底座部分和壳体部分组成。

压力敏感芯片9是一个中部带有去应力阀、两端为圆柱形、内部轴线方向为圆形盲

孔的零件，压力敏感芯片9盲孔的末端为带有惠斯登压力敏感电桥的弹性敏感膜片。

压力接管嘴1的中心为通孔，外部设置有外螺纹；压力接管嘴1的外螺纹与安装法兰盘2的内螺纹匹配；压力接嘴1的外螺纹底部设置有圆环型凸起，压力接嘴1的一端外径与压力敏感芯片9的端部外径相同，压力接嘴1的另一端为压力传感器与外部的机械接口；安装法兰盘2是一个带有四个安装孔，中心有内螺纹的零件；安装法兰盘2的内螺纹孔的孔径大于压力敏感芯片9去应力阀的外径；安装法兰盘2在安装孔和内螺纹之间设置有薄壁圆形凸起形状，其薄壁圆形凸起的外径与壳体11的外径相配合。