CN102680159A - 一种传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种传感器，包括电路板，电路板上通过导电线绑定有压力芯体，压力芯体外部连接有导电体，电路板是以陶瓷为基板的陶瓷电路板，这种传感器采用了以陶瓷为基板的陶瓷电路板，由于陶瓷热膨胀系数和压力芯体的热膨胀系数接近，避免了二者热膨胀系数不同，电路板形变会影响到压力芯体的形变，从而保证在不同温度区间传感器均具有可靠的高精度。同时，以陶瓷为基板的陶瓷电路板，是一种常规电路板，具有低成本，利于规模化生产，可以有效降低产品成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种传感器，特别是一种测量压力的传感器。
背景技术
申请号为201110334291.4、名称为“复合型温度压力传感器”的中国发明专利申请，公开了一种利用电原理测量温度和压力的传感器，包括顶部设有凹槽的基座，通过压圈固定在基座顶部的波纹膜片，基座的凹槽和波纹膜片之间填充有硅油，基座内设有压力芯片，压力芯片通过金丝与引线极相连，引线极穿过基座并伸出，基座内还固定有热敏电阻，基座上的进油孔通过销钉密封，可同时测量压力和温度，并通过不锈钢膜片实现对压力感应芯片的隔离，扩大了使用范围。然而，上述技术方案依然存在缺点。由于采用填充硅油、以金属为基板等技术手段，其金属的热膨胀系数和硅芯片的膨胀系数有较大的差距，限制了该传感器的使用范围。比如在汽车上使用的传感器要求在摄氏-40度到+125度的温度范围内能正常工作，由于这二者热膨胀系数不同，在不同温度区间，金属膨胀会影响到硅芯片的形变，从而导致测量误差值过大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种在不同的工作温度区间均具有高精度的传感器。
为了解决上述技术问题，本发明的一种传感器，包括电路板，电路板上通过导电线绑定有压力芯体，压力芯体外部连接有导电体，所述电路板是以陶瓷为基板的陶瓷电路板。
作为上述技术方案的改进，所述压力芯体外侧设置有挡圈，该挡圈内填灌封有弹性胶。
作为上述技术方案的改进，所述陶瓷电路板上连接有热敏电阻，该热敏电阻的位置与挡圈开口靠近。
作为上述技术方案的改进，所述陶瓷电路板上开有连通上、下侧面的通孔，该通孔位置与压力芯体对应。
所述压力芯体为硅芯体；或者，所述压力芯体为硅电容压力芯体；或者，所述压力芯体为集成压力和信号调理电路的一体式MEMS压力芯体。
所述压力芯体通过金线绑定在电路板的焊盘上；或者，所述压力芯体通过铝线绑定在电路板的焊盘上。
本发明的有益效果是：这种传感器采用了以陶瓷为基板的陶瓷电路板，由于陶瓷热膨胀系数和压力芯体的热膨胀系数接近，避免了二者热膨胀系数不同，电路板形变会影响到压力芯体的形变，从而保证在不同温度区间传感器均具有可靠的高精度。同时，以陶瓷为基板的陶瓷电路板，是一种常规电路板，具有低成本，利于规模化生产，可以有效降低产品成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明的一种传感器，包括电路板1，电路板1上通过导电线8绑定有压力芯体2，压力芯体2外部连接有导电体3，所述电路板1是以陶瓷为基板的陶瓷电路板。这种传感器采用了以陶瓷为基板的陶瓷电路板，由于陶瓷热膨胀系数和压力芯体的热膨胀系数接近，避免了二者热膨胀系数不同，电路板形变会影响到压力芯体的形变，从而保证在不同温度区间传感器均具有可靠的高精度。同时，以陶瓷为基板的陶瓷电路板，是一种常规电路板，具有低成本，利于规模化生产，可以有效降低产品成本。以陶瓷为基板的电路板具有优秀机械强度、低曲翘度、热膨胀系数接近硅晶圆、高硬度、加工性好、尺寸精度高；适用高温高湿环境、热导率高、耐热性佳、耐腐蚀与磨耗；无铅、无毒、化学稳定性好；高绝缘电阻、容易金属化、电路图形与之附着力强；材料丰富、制造容易、价格低。
在本实施例中，所述压力芯体2外侧设置有挡圈4，该挡圈4内填灌封有弹性胶5。当弹性胶5受被测流体压力时，弹性胶5把流体的压力传递至压力芯体2，压力芯体2便输出与测点压力成严格比例关系的电信号，从而实现测点流体压力的测量。挡圈4是弹性胶5的固定附件，防止弹性胶5的移动或流动。这种结构避免了传统结构中需要对芯体填充硅油和金属密封等复杂工艺，降低了单体生产成本过高，使这种传感器适用于汽车、民用产品等需要低成本传感器领域。
所述陶瓷电路板上连接有热敏电阻6，该热敏电阻6位于所述挡圈4内部或者外部，热敏电阻6的位置与挡圈4开口靠近。在上述结构中，热敏电阻6直接和流体接触，和流体是处于同一温度场，所以热敏电阻6可以输出与测点流体温度对应的电阻值(即温度值)，实现了对测点温度的准确测量。其电阻值的测量是通过精细漆包线(或其他绝缘包裹的导线)和导电体3引出到外部。同时，这种传感器把压力感应芯片和热电阻温度传感器单元组合在一个基板上，构成复合型压力温度传感器。
所述陶瓷电路板上还开有连通上、下侧面的通孔7，该通孔7位置与压力芯体2对应。在测量相对压力时使压力芯体2与大气或其他对应参照物保持连通。
所述压力芯体2为硅芯体；或者，所述压力芯体2为硅电容压力芯体；或者，所述压力芯体2为集成压力和信号调理电路的一体式MEMS压力芯体。
作为本实施例的改进，所述压力芯体2通过金线或者铝线绑定在电路板1的焊盘上，压力芯体2通过金线或者铝线与导电体3相连，以输出信号。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种传感器，包括电路板(1)，电路板(1)上通过导电线(8)绑定有压力芯体(2)，压力芯体(2)外部连接有导电体(3)，其特征在于：所述电路板(1)是以陶瓷为基板的陶瓷电路板。
2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于：所述压力芯体(2)外侧设置有挡圈(4)，该挡圈(4)内填灌封有弹性胶(5)。
3.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于：所述陶瓷电路板上连接有热敏电阻(6)，该热敏电阻(6)的位置与挡圈(4)开口靠近。
4.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于：所述陶瓷电路板上开有连通上、下侧面的通孔(7)，该通孔(7)位置与压力芯体(2)对应。
5.根据权利要求3所述的传感器，其特征在于：所述压力芯体(2)为硅芯体。
6.根据权利要求3所述的传感器，其特征在于：所述压力芯体(2)为硅电容压力芯体。
7.根据权利要求3所述的传感器，其特征在于：所述压力芯体(2)为集成压力和信号调理电路的一体式MEMS压力芯体。
8.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于：所述压力芯体(2)通过金线绑定在电路板(1)的焊盘上。
9.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于：所述压力芯体(2)通过铝线绑定在电路板(1)的焊盘上。
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