[其他]固态压阻式差压传感器

说明书

本实用新型属于传感器制造领域。

本实用新型现有技术领域中的已有技术是：本实用新型申请单位未定型产品CYG19小差压传感器和CYG02差压传感器器，该种结构的传感器1、由于未采取隔离措施，内引线直接暴露于一压力腔内，故测量介质只限于干燥的、无腐蚀的非导电性气体，极大地限制了其应用领域；2、由于内引线采用贵重金属金丝，给传感器内引线的焊接、校直、安装都带来很大困难，工作时间稍长不仅操作工视力下降，而且消耗贵重金属，又成本高，社会效益差；3、用于测量或控制时，被测介质直接作用于敏感芯片，由于没有过载保护设施，因而当被测介质压力因某种原因出现波动时，使差压值超过敏感芯片所允许的最大量程时，便会造成敏感芯片损坏而使传感器报废；4、由于采用钢箍夹持固定外引线，所以当外引线受到外力牵拉时，外引线容易抽出而与内引线断开，使传感器损坏。同时由于外引线屏蔽层与壳体无良好地接触措施，不仅降低了传感器抗干扰的性能，而且工作稳定性差。

本实用新型的设计目的是：针对上述存在的不足之处，设计一种既能使固态压阻式差压传感器用于测量和控制各种气体、液体的差压，又能具有一定的过载能力，同时采用镀金铜丝代替金丝作为内引线    和改进外引线结构，使其传感器的工作性能稳定可靠、体积小、成本低、效益高。

本实用新型的设计方案是：1、固态压阻式差压传感器的两个压力腔采用橡胶弹性膜片隔离，橡胶弹性膜片的内侧呈若干个凹状形，并在压力腔内充满油（硅油或氟油），由于硅油或氟油具有不可压缩性，所以当被测气体或液体的压力通过两端接咀传至橡胶弹性膜片时，两端的橡胶弹性膜片所感受压力由硅油或氟油传递到敏感芯片上，敏感芯片则输出相对应于两端输入压力差值的信号，这样使得固态压阻式差压传感器的应用领域更加广泛。同时，为了避免两端橡胶弹性膜片充油带来的温度漂移对敏感芯片输出信号的影响，两端隔离腔要保证其容积基本相等，用以抵消温度变化对敏感芯片特性的影响；2、敏感芯片倒嵌于软片内采用固紧环和绝缘垫片将嵌有敏感芯片的软垫片紧固在基座中，且敏感芯片固紧装置位于一个压力腔内，内引线和外引线之间的联接位于另一个压力腔内。这样，不仅消除了常规把敏感芯片固紧装置与内外引线之间的联接装置集中于同一腔内所带来的两个压力容腔容积不等的弊端，同时也极大地压缩了两个隔离腔的容积，而且对于小量程时，克服了由于充油给测量或控制带来的误差；3、由于敏感芯片以硅作为基片，其引出线部位履盖着一层很薄的铝层，内引线要与铝层键合，内引线采用镀金铜丝（直径约0.05－0.12毫米），经分线架固定在绝缘子上，从而代替常规的金丝，这样，既保证了金丝与铝、硅容易键合的特点，而且比金丝一是具有更好地强度，二是熔点提高，焊接时不易熔断，三是连接更加可靠。同时，由于镀金铜丝的直径大于金丝的直径，因而易观察、易焊接、易安装，并且避免了对操作工视力的危害，社会、经济效益好；4、为了保证敏感芯片的工作稳定性和可靠性，负荷片安装在橡胶弹性膜片的内侧且中间留有一定的间隙，当两端橡胶弹性膜片传递给敏感芯片差压时，使敏感芯片发生弹性形变而凹向压力小的一腔，压力大的一腔的橡胶弹性膜片测凹向负荷板，随着差压值的增大，压力大的一腔的橡胶弹性膜片与负荷板间的间隙随之缩小，当敏感芯片所受到的差压值达到一定值（额定量程）时，压力大的一腔的橡胶弹性膜片与负荷板紧贴在一起，这时被测介质的压力再增大时，橡胶弹性膜片由于负荷板的限位而不发生形变，因此，过载压力再也传递不到敏感芯片上，从而起到了保护敏感芯片的目的；5、把作为外引线的电缆线的金属屏蔽丝层与其导线分离，采用夹线板分别夹持住屏蔽金属丝层，并在其缝隙中充入粘合剂，固线帽将夹持住屏蔽金属丝层的夹线板一起紧固在固线座上，使屏蔽层与壳体间良好的导通，提高其传感器输出信号的抗干扰能力，以及使脱离屏蔽层的导线在传感器壳体内处于松弛状态，避免了电缆线受外壳牵拉时，在焊接点断开的弊端。

本实用新型与现有技术相比，采用橡胶弹性膜片隔离压力腔，使传感器体积小、精度高、适用性强；敏感芯片采用倒装的方法使充油腔容积大大缩小，并基本相等，克服了温度变化对传感器的影响；内引线采用镀金铜丝代替金丝，易于安装焊接，可靠性能增强，避免了对人视力的危害，采用负荷板作为过载保护且结构简单，易于实现；外引线采用夹线板固线，可靠性高、接触良好，提高了传感器抗干扰的能力。

附图说明：

图1是固态压阻式差压传感器的剖视示意图。

附图标号说明：

1－接咀        2－盖

3－固定螺钉        4－压膜环