[实用新型]叠层电容式力敏传感器

说明书

本实用新型涉及一种性能参数一致性好的电容式力敏传感器，属物理测量仪器技术领域。

电容式力敏传感器的传感电容极板间的距离难以做得很一致，因而其电容量、灵敏度等参数也有相当的不一致。这增加了装配这种传感器的仪器、仪表的成本和制作难度。

本实用新型的目的是用多个电容式力敏传感器并联的方式，改善其总体参数的一致性，并提出一种简单廉价的电容式力敏传感器的结构设计。

本实用新型的内容是并联电容式力敏传感器。它由多个单独的电容式力敏传感器并联而成。只要适当选配单个电容式力敏传感器的参数，就可使并联后的电容式力敏传感器的总参数趋于一致，从而给使用者很大利益。

附图说明：

图1是多个电容式力敏传感器叠加在一起形成的电容式力敏传感器的结构示意图。

图2是一种微小极间距电容式力敏传感器的结构示意图。若干个这种传感器并联叠加，便可构成如图1所示的传感器。

下面结合附图详细说明发明内容。图中1是弹性基片，2是传感电容极板，3是封接隔垫层，4是隔垫层，5是封接隔垫层上的通气孔。

附在基片1上的传感电容极板2通过封接隔垫层3保持一定间距。外力作用使基片1形变从而改变两相对电容极板之间的电容量，从而实现传感功能。隔垫层4的作用是使叠加在一起的弹性基片1的所有受力面都可无阻碍地感受周围流体压力的变化。通过选配单个传感器的参数，可以使并联后的传感器的总参数趋于一致。

显然，任何电容式力敏传感器都可以并联成并联电容式力敏传感器。叠加后把各电容传感器并联时，应使两相邻传感器的相邻电容极板处于同一电位，以免不必要的电容耦合。隔垫层4可以是混有玻璃珠的环氧树脂，它既可保证传感器之间的间隙，也相当牢固可靠地把相邻传感器粘接到一起。

图2所示的是一种微小极间距电容式力敏传感器。它的封接隔垫层3上有一个通气孔5。通气孔5和基片1外围分别与不同压力的流体联通，便可测出两者的压力差。若通过通气孔5把基片1及电容极板2所包围的腔体内抽空并用环氧树脂封住通气孔5，则可以制成绝对压传感器。

封接隔垫层3由混有少量一定直径的高熔点玻璃珠的低熔点玻璃粉烧结而成。在基片1带有电容极板2的一侧按图2所示形状涂敷好上述低熔点玻璃粉，再把另一基片扣在涂敷层上并使两电容极板2对齐，用电炉加热使低熔点玻璃熔化把两个基片1封结到一起便制成如图2所示的电容式力敏传感器。玻璃珠在封结过程中始终不软化因而保证了电容极板2的间距，这一间距等于玻璃珠的直径可以小到几微米。

在组成该传感器的两个基片1中至少有一个基片较薄因而弹性较好。基片1可以用玻璃、陶瓷、氧化铝、硅、合金钢等材料制造。基片1是绝缘材料或半导体材料时，可以用真空镀膜及光刻等常规方法把电容极板2制于其上。基片1若是导电材料，它本身就形成电容极板。这种微小极间距的力敏传感器当然也可以单独使用。