[发明专利]复合压力传感器

说明书

本发明涉及电测量技术领域，特别是一种用于制造智能压力变送器的复合压力传感器。

智能压力变送器是近年来研制成的高科产品，具有很高的测量精度，这种精度是通过用静压，温度对压力示值的影响来修正差压的误差得到的这种复合传感器除能对差压进行测量外，同时还具有对静压、温度进行测量的功能，目前所使用的复合压力传感器主要有圆杯单岛和多边形单岛三杯结构，其中圆杯单岛结构的复合压力传感器虽然具有一定的灵敏度和过载特性，并减少非线误差，但是它的静压测量输出无法得到大幅的提高，且这种结构是依靠机械加工方法得到的，具有加工复杂，合格率低的缺点，另外一种多边形单形三杯复合压力传感器是根椐绝压元件对静压进行测量的，由于组成惠斯登电桥的电阻是沿杯边布置的，所以各应力点的测量值变化很大，不能进行非线性补偿，具有图形全是多边形，制造困难，过载特性低的优点。

本发明的目的提供一种灵敏度高，非线性可补偿和过载特性优良的复合压力传感器。

本发明是这样实现的，它包括基体，用于测量静压的敏感电阻R_g1，R_g2，R_g3和R_g4，用于测量静压的敏感电阻R_s1，R_s2，R_s3和R_s4，温度敏电阻R_t和膜片，在基体上设置了一多边双岛形的槽和两个方形的凹槽，其中用于测量静压的敏感电阻R_s3布置在方形凹槽的中线，R_s1布置在另外方形凹槽的边缘，用于测量差压的敏感电阻R_g1，R_g2，R_g3和R_g4布置在多边双岛形的凹槽的凸台上。

本发明由于采用了双岛三杯结构，所以当双面受力时双岛膜片受到的合力为零，当单面受力时，压力全部作用于R_s1和R_s3这两个绝压元件上，整个器件具有对差压和压力进行测量的作用，可以实现微差压，高静压的精确测量，具有非线性补偿好和小电流，高灵敏度的优点。

以下结合附图对本发明做进一步的描述，

图1是复合压力传感器的结构示意图，

图2是图1的A--A的剖示图，

图3是图1的等效电路图，

如图1-3所示，该复合压力传感器，它包括基体1，用于测量静压的敏感电阻R_g1，R_g2，R_g3和R_g4，用于测量静压的敏感电阻R_s1，R_s2，R_s3和R_s4，温度敏电阻R_t和膜片2，其中R_s1，R_s2，R_s3和R_s4构成测量静压的惠斯登电桥，R_g1，R_g2，R_g3和R_g4R1、R2、R3和R4构成测量差压的惠斯登电桥；R_t布置在平行<110>45度角的方向，在基体1上设置一个多边双岛形的凹槽和两个方形凹槽的中线，R_s1布置在另外方形凹槽4和5的边缘，用于测量差压的敏感电阻R_g1，R_g2，R_g3和R_g4布置在多边双岛形槽的凸台上，双岛的凹槽深度为150--250微米，当传感器双面受力时，膜片2所受合力为零，通过R_s1，R_s2，R_s3和R_s4构成的静压惠登电桥测出静压，当单面受力时，压力全部加在R_s1和_sR3这两个元件上，通过静压惠斯登电桥可以测出单面受力时的静压值；还可以通过由R_g1，R_g2，R_g3和R_g4，构成的差压惠斯登电桥测出传感器单面或双面受力的差压值。