[发明专利]环形支撑结构及应用其的陶瓷电容式压力传感器

说明书

一种环形支撑结构及应用其的陶瓷电容式压力传感器，所述环形支撑结构包括：壳体；环形凸部，沿所述壳体内周壁凸设置；支撑部，沿所述环形凸部外边缘向上延伸，所述支撑部上设置多个导气槽口。本发明能够在降低加工误差积累的前提下减少零配件数量和零配件接触面积，防止温漂等原因造成的零配件之间的机械迟滞，从而提高测量精度。

技术领域

本发明涉及传感器电极技术领域，尤其涉及一种环形支撑结构及应用其的陶瓷电容式压力传感器。

背景技术

电容式压力传感器常用结构是利用金属导电膜片作为电容其中一个电极，与陶瓷基底上的导电镀层形成电容。当金属膜片两侧压力发生变化，产生压力差，导致金属膜片发生形变，从而改变金属膜片与陶瓷基底上导电层的距离，改变电容值。通过对电容值的测量来实现被测空间内压力的测量。

常用结构中，金属膜片与陶瓷电极的间距由一个或多个垫片厚度来决定。间距的控制取决于一个或多个垫片的加工精度。并且，随着时间的推移或温度的变化，几何结构可能会发生微小的变化。金属外壳的热膨胀系数通常大于陶瓷电极的热膨胀系数。因此，加热或冷却电容式传感器组件可以在组件内产生内应力，从而影响几何形状尤其是金属膜片与陶瓷定电极之间的距离。机械应力在加热或冷却过程中会在一定范围内累积，当应力足够大时，电极和壳体会相对运动以释放应力。这种运动被称为“粘滑”或“机械滞后”。这些粘滑运动影响几何结构，并可能对电容传感器总成的精度产生不利影响，重复性较差，也无法预测和补偿。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提出一种环形支撑结构及应用其的陶瓷电容式压力传感器，以期至少部分地解决上述提及的技术问题的其中之一。

为实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种环形支撑结构，包括：

壳体；

环形凸部，沿所述壳体内周壁凸设置；

支撑部，沿所述环形凸部外边缘向上延伸，所述支撑部上设置多个导气槽口。

作为本发明的另一个方面，还提供一种陶瓷电容式压力传感器，包括：

如上述的环形支撑结构；

陶瓷基体，设置于所述环形支撑结构的支撑部上，用于形成固定电极基体。

本发明相对于现有技术，至少具有以下有益效果的其中之一或其中一部分：

(1)本发明设计的环形支撑结构的支撑部可以有效避免陶瓷定电极多个支撑组件之间因热膨胀系数不同导致的机械迟滞；且壳体、环形凸部和支撑部一体成型，可以有效降低多个组件加工误差积累，更精准的控制金属膜片与陶瓷定电极之间的间距d值；

(2)本发明的支撑部上设置多个导气槽口，使其在圆周上的占空比达到平衡，尽可能形成足够大的气流通道，有助于陶瓷基体下方的空间中的空气顺利排出；

(3)本发明的支撑部的壁厚在满足支撑陶瓷基体的强度下，降低与陶瓷基体的接触面积，最大程度降低标准压力腔室内部狭缝中的气体残留，提高标准压力腔室的稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例的陶瓷电容式压力传感器的剖面示意图；

图2是本发明实施例的环形支撑结构俯视立体图。

以上附图中，附图标记含义如下：

1、壳体；101、端盖；102、检测口；2、环形凸部；3、支撑部；301、导气槽口；4、陶瓷基体；5、金属膜片；6、标准压力腔室。

具体实施方式

有鉴于现有技术，金属膜片和陶瓷定电极间因不同材料组件热膨胀系数不同导致机械迟滞，从而影响金属膜片与陶瓷定电极之间距离d值。