CN102435380A - 一种高量程液压传感器及其制造方法 - Google Patents

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孙广
朱宗恒
徐鑫
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Abstract

本发明公开了一种高量程液压传感器，包括基座(1)、放置在基座(1)内的O型圈(2)和陶瓷芯体(4)、塑料件(9)及后端处理元器件，在所述的基座(1)上还设有挡圈(3)，在所述的塑料件(9)和陶瓷芯体(4)之间设有锁紧环(7)。本发明还公开了该传感器的制造方法。采用上述技术方案，本发明所提供的这种高量程液压传感器，结构简单，降低了成本，同时使用O型圈和挡圈配合的方案，在高低温热胀冷缩的环境下可通过挡圈消除部分伸缩量，延长了O型圈的使用寿命，同时也提高了产品的密封性能，在塑料件和陶瓷芯体之间设有锁紧环，锁紧环通过基座上的内螺纹和锁紧环上的外螺纹连接，锁紧了陶瓷芯体，达到承压密封的效果。

Description

一种高量程液压传感器及其制造方法
技术领域
本发明属于液压传感器领域，更为具体的说，本发明涉及一种高量程液压传感器，另外本发明还涉及上述高量程液压传感器的制造方法。
背景技术
液压传感器的工作原理是测量压力直接作用在陶瓷芯体膜片，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片上，连接成一个惠斯通电桥(闭桥)，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻发生变化，使用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这个压力的标准信号。标准信号的灵敏度为为2.0/3.0/3.3mV/V等。后端模拟信号处理芯片对陶瓷芯体产生的信号，进行放大和调制，生成一个符合客户要求的输出信号，并在高低温环境下进行补偿，减少温度变化导致的偏差。
目前，国内压力传感器企业使用陶瓷芯体，一般的工作压力使用范围在5MPa以内，难以做到更大的量程，10MPa以上量程的传感器一般使用扩散硅、溅射模等方案，但是这种结构的传感器成本较高，高低温性能差。
发明内容
本发明所要解决的问题是，针对现有技术的不足，提供一种结构简单、成本较低且可以承受更高工作压力的高量程液压传感器。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明所提供的这种高量程液压传感器，包括基座、放置在基座内的O型圈和陶瓷芯体、塑料件及后端处理元器件，在所述的基座上还设有挡圈，在所述的塑料件和陶瓷芯体之间设有锁紧环。
所述的后端处理元器件包括模拟处理芯片及外围电路上的电阻和电容焊接连接在柔性电路板上。
所述的锁紧环通过设置在基座上的内螺纹和设置在锁紧环上的外螺纹螺纹连接。
所述的柔性电路板将陶瓷芯体插针和塑料件插针焊接连接。
所述处理芯片的型号为ZMD31010。
所述的基座和锁紧环是由不锈钢材料制成的。
为了实现与上述技术方案相同的目的，本发明还提供了以上所述的高量程液压传感器的制造方法，其具体技术方案是该制造方法的工艺过程：
所述的制造方法的工艺过程是：
a)、将所述的模拟处理芯片及外围电阻、电容等元器件焊接到柔性电路板8上，并检查焊接情况；
b)、将挡圈和O型圈装配好，放入所述基座的底部，再将陶瓷芯体放入基座内，对基座内部和锁紧环上的外螺纹分别添加螺纹胶，并将锁紧环拧入基座内；
c)、将柔性电路板8分别焊接连接到陶瓷芯体插针6和塑料件芯体插针10上；
d)、将装配好的传感器进行包边处理。
所述的螺纹胶的型号是MXLOC90。
采用上述技术方案，结构简单，相对使用扩散硅和溅射模的方案，降低了成本，同时使用O型圈和挡圈配合的方案，在高低温热胀冷缩的环境下可通过挡圈消除部分伸缩量，减少O型圈的过量挤压，延长了O型圈的使用寿命，同时也提高了产品的密封性能，在塑料件和陶瓷芯体之间设有锁紧环，锁紧环通过基座上的内螺纹和锁紧环上的外螺纹连接，锁紧了陶瓷芯体，达到承压密封的效果。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中锁紧环的结构示意图。
图中标记为：
1、基座，2、O型圈，3、挡圈，4、陶瓷芯体，5、内螺纹，6、陶瓷芯体插针，7、锁紧环，8、柔性电路板，9、塑料件，10、塑料件插针，11、外螺纹。
具体实施方式
如图1至图2所示，本发明所提供的这种高量程液压传感器，包括基座1、放置在基座1内的O型圈2和陶瓷芯体4、塑料件9及后端处理元器件，其特征在于：在基座1上还设有挡圈3，在塑料件9和陶瓷芯体4之间设有锁紧环7。
锁紧环7通过设置在基座1上的内螺纹5和设置在锁紧环7上的外螺纹11螺纹连接。
采用上述技术方案，这种高量程液压传感器，在高低温条件下，采用O型圈2和挡圈3配合密封的方式，O型圈2形变量受到挡圈3的控制，在塑料件9和陶瓷芯体4之间设有锁紧环7，锁紧环7通过设置在基座1上的内螺纹5和设置在锁紧环7上的外螺纹11螺纹连接，达到承压密封的效果，通过试验，可实现在150MPa内瞬间脉冲螺纹无损坏，在50MPa范围内高低温-40℃～130℃环境下长期承压无损坏。
如图1至图2所示，后端处理元器件包括模拟处理芯片及外围电路上的电阻和电容焊接连接在柔性电路板8上。
柔性电路板8将陶瓷芯体插针6和塑料件插针10焊接连接。
处理芯片的型号为ZMD31010。
采用上述技术方案，模拟信号处理电路适用于大多数车用的典型惠斯通电桥传感器。模拟信号处理芯片是单芯片硅材料模拟传感器接口，可用于将陶瓷芯体上惠斯通电桥所产生的小的电压变化转换为大的输出电压。为了适应各种陶瓷芯体灵敏度的变化，信号处理电路包括放大倍数调整、偏移量控制和两阶温度补偿、补偿值存于EEPROM中，并可通过接口电路和软件实现反复编程。并可实现过压保护；故障检测和输出钳位功能；输出与电源电压成比例0到5；单引脚数字编程；全模拟信号通路；并满足RoHS标准等。
如图1至图2所示，基座1和锁紧环7是由不锈钢材料制成的。
采用上述技术方案，采用不锈钢材料制成的基座1和锁紧环7不易损坏、经久耐用。
为了实现与上述技术方案相同的目的，本发明还提供了以上所述的高量程液压传感器的制造方法，其具体技术方案是该制造方法的工艺过程：
a)、将所述的模拟处理芯片及外围电阻、电容等元器件焊接到柔性电路板8上，并检查焊接情况；
b)、将挡圈3和O型圈2装配好，放入所述基座1的底部，再将陶瓷芯体4放入基座1内，对基座1内部和锁紧环7上的外螺纹11分别添加螺纹胶，并将锁紧环7拧入基座1内；
c)、将柔性电路板8分别焊接连接到陶瓷芯体插针6和塑料件芯体插针10上；
d)、将焊接好的传感器进行包边处理。
所述螺纹胶的型号为MXLOC90，是由MXBON公司生产的。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高量程液压传感器，包括基座(1)、放置在基座(1)内的O型圈(2)和陶瓷芯体(4)、塑料件(9)及后端处理元器件，其特征在于：在所述的基座(1)上还设有挡圈(3)，在所述的塑料件(9)和陶瓷芯体(4)之间设有锁紧环(7)。
2.按照权利要求1所述的液压传感器，其特征在于：所述的后端处理元器件包括模拟处理芯片及外围电路上的电阻和电容焊接连接在柔性电路板(8)上。
3.按照权利要求1所述的高量程液压传感器，其特征在于：所述的锁紧环(7)通过设置在基座(1)上的内螺纹(5)和设置在锁紧环(7)上的外螺纹(11)螺纹连接。
4.按照权利要求2所述的高量程液压传感器，其特征在于：所述的柔性电路板(8)将陶瓷芯体插针(6)和塑料件插针(10)焊接连接。
5.按照权利要求2所述的高量程液压传感器，其特征在于：所述处理芯片的型号为ZMD31010。
6.按照权利要求1所述的高量程液压传感器，其特征在于：所述的基座(1)和锁紧环(7)是由不锈钢材料制成的。
7.按照权利要求1所述的高量程液压传感器的制造方法，其特征在于：所述的制造方法的工艺过程是：
a)、将所述的模拟处理芯片及外围电阻、电容等元器件焊接到柔性电路板(8)上，并检查焊接情况；
b)、将挡圈(3)和O型圈(2)装配好，放入所述基座(1)的底部，再将陶瓷芯体(4)放入基座(1)内，对基座(1)内部和锁紧环(7)上的外螺纹(11)分别添加螺纹胶，并将锁紧环(7)拧入基座(1)内；
c)、将柔性电路板(8)分别焊接连接到陶瓷芯体插针(6)和塑料件芯体插针(10)上；
d)、将装配好的传感器进行包边处理。
8.按照权利要求7所述的高量程液压传感器的制作方法，其特征在于：所述的螺纹胶的型号是MXLOC90。
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