CN111157163A - 一种压力传感器的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了压力传感器的制作方法，包括：获取符合厚度要求的弹性钢板，在钢板的第一板面和金属箔片上涂覆粘接胶，将金属箔片和弹性钢板的第一面板胶面对胶面叠放在一起，挤压弹性钢板和金属箔片，使弹性钢板和金属箔片粘接在一起，在弹性钢板的第二面板上加工数个盲孔，把第一面板上的金属箔片刻蚀成数个惠斯通电桥，沿着平行于盲孔轴心线方向且外形尺寸大于盲孔尺寸切割弹性钢板，得到数个压力传感器。通过一次性在弹性钢板和金属箔片上涂覆粘接胶、经过挤压使粘接胶均匀充斥在粘接面之间，保证了弹性钢板与金属箔片之间粘接的均匀性和一致性，通过统一加工盲孔和刻蚀惠斯通电桥，保证了同一批次中所有传感器性能的一致性，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及传感器的制作技术领域，尤其涉及一种压力传感器的制作方法。
背景技术
压力传感器主要应用在流体的压力、液位、差压、流量、质量的测量，并广泛应用于现代生活、工业控制、汽车、石油化工、船舶、航空航天等诸多领域。目前市场上在生产压力传感器时，通常是在弹性钢板和应变计之间刷一层胶，从而将两者粘接在一起。
现有技术中制作压力传感器的方法是：将制作好的带有盲孔的弹性体与应变计粘接在一起，经过工艺处理后可获得压力传感器。即先把金属箔片刻蚀成压力传感器所需的惠斯通电桥，再把所述的惠斯通电桥(应变计)粘贴到弹性体上去。
上述技术的缺点是，在制作压力传感器时，需要分别制作带有盲孔的弹性体和压力传感器用惠斯通电桥(应变计)，最后将每个带有盲孔的弹性体与压力传感器用惠斯通电桥箔片逐一粘接在一起，由于粘接时无法保证同一批次的弹性钢板和压力传感器用惠斯通电桥箔片之间粘接力的一致性，所以不能保证传感器性能的一致性，而且工作效率低。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种压力传感器的制作方法，实现低成本、大批量制作高精度压力传感器。
本发明的上述技术方案是通过以下方式实现的：
一种压力传感器的制作方法，包括以下步骤：
获取符合厚度要求的弹性钢板，厚度要求指弹性钢板的厚度范围为：0.1mm～20mm。
在弹性钢板的第一板面和金属箔片上涂覆粘接胶，粘接胶的涂覆厚度范围为：5μm～50μm。
将金属箔片和弹性钢板的第一面板胶面对胶面叠放在一起。
在一定的温度、压力下以及一定时间范围内，挤压弹性钢板和金属箔片，以便使粘接胶均匀充斥在金属箔片与弹性钢板的第一面板之间。
按照预设的加工距离，在弹性钢板的第二面板上加工数个盲孔，预设距离为盲孔底面到粘贴有金属箔片的弹性体第一面板之间的距离，距离为0.1mm～20mm。
把第一面板上的金属箔片刻蚀成压力传感器所需的惠斯通电桥，每一个盲孔底面对应一个惠斯通电桥，惠斯通电桥位于虚拟圆内，虚拟圆的圆心位于盲孔轴心线上，虚拟圆的直径不小于盲孔的孔径。
沿着平行于盲孔轴心线方向且外形尺寸大于盲孔的尺寸切割弹性钢板可得到数个压力传感器。
与现有技术相比，本发明的优点是：通过一次性在弹性钢板和金属箔片上涂覆粘接胶、经过挤压使粘接胶均匀充斥在粘接面之间，保证了弹性钢板与金属箔片之间粘接力的均匀性和一致性，通过统一加工盲孔和刻蚀惠斯通电桥，保证了每一批次中所有压力传感器性能的一致性，提高了工作效率。即先在弹性钢板上粘贴金属箔片,再把金属箔片刻蚀成压力传感器所需的惠斯通电桥。
进一步优化为：金属箔片采用康铜、镍铬、铂钨合金中的一种材质制成。硬度高，耐挤压，不易变形，性能稳定，温度影响小。
采用上述技术方案，这些金属硬度高，耐挤压，不易变形，结构稳定，温度影响小，使制作好的压力传感器具有性能稳定、精度高、成本低的特点。
进一步优化为：(3)中在水平工作台上粘接所述金属箔片和弹性钢板。
采用上述技术方案，保证了涂覆粘接胶的平面度和均匀性。
进一步优化为：(4)中采用层压机(也叫硫化机)进行。
采用上述技术方案，可实现一次成型，挤压均匀的目的。
进一步优化为：粘接胶采用金属强力胶水。
采用上述技术方案，具有粘接强度高和粘接力稳定的特点。
进一步优化为：刻蚀采用激光刻蚀和化学方法刻蚀。
采用上述技术方案，适应性强，使刻蚀的精确度更高，效率更高。
进一步优化为：钢板表面平整、光洁、清洁、干燥、无油以及无灰尘。
采用上述技术方案，有利于一次性粘接牢固，避免补胶，节省了制作时间，提高了工作效率。
进一步优化为：涂覆粘接胶的操作温度范围在+20℃～+400℃之间。
采用上述技术方案，粘接胶在+20℃～+400℃之间最易固化，使金属箔片与弹性钢板之间粘接牢固，延长了压力传感器的使用寿命。
附图说明
图1为本实施例的流程示意图。
具体实施方式
一种压力传感器的制作方法，如图所示，包括以下步骤：
S01获取符合厚度要求的弹性钢板，厚度要求指弹性钢板的厚度范围为：0.1mm～20mm。
S02在弹性钢板的第一板面上涂覆粘接胶，粘接胶的涂覆厚度范围为：5μm～50μm。粘接胶采用金属强力胶水，具有高强度和高稳定性的特点。
S03在水平工作台上将金属箔片和弹性钢板第一面板胶层对胶层叠放在一起，水平工作台保证了涂覆粘接胶的平面度和均匀性。
S04利用层压机(也叫硫化机)挤压金属箔片和弹性钢板，以便使粘接胶均匀充斥在金属箔片与弹性钢板之间，层压机可实现一次成型，挤压均匀的目的。
S05按照预设的加工距离，一次性同时在弹性钢板的第二面板上加工数个盲孔，预设距离为盲孔的底面到粘贴有金属箔片的第一面板之间的距离，距离为0.1mm～20mm。
S06把弹性钢板第一面板上的金属箔片刻蚀成压力里传感器所需的一个一个的惠斯通电桥，每一个盲孔底面对应一个惠斯通电桥，惠斯通电桥位于虚拟圆内，虚拟圆的圆心位于盲孔轴心线上，虚拟圆的直径不小于盲孔的孔径。刻蚀采用激光刻蚀或化学方法刻蚀，适应性强，使刻蚀的表面均匀性好，效率高。
S07沿着平行于盲孔轴心线方向且外形尺寸大于盲孔的尺寸切割弹性钢板得到数个压力传感器。
金属箔片采用康铜、镍铬、铂钨合金中的一种材质制成。具有硬度高、耐挤压、不易变形以及性能稳定的特点。对温度影响小，使制作好的压力传感器具有性能稳定、精度高和成本低的特点。
弹性钢板表面平整、光洁、清洁、干燥、无油以及无灰尘，有利于一次性粘接牢固，避免补胶，节省了制作时间，提高了工作效率。
涂覆粘接胶的操作温度范围在+20℃～+400℃之间，粘接胶在+20℃～+400℃之间最易固化，使金属箔片与弹性钢板之间粘接牢固，延长了压力传感器的使用寿命。
惠斯通电桥是一种可以精确反映电阻变化的电路，由4个初始值相等的电阻组成用来反映四个电阻阻值变化的装置。当给惠斯通电桥的输入端施加一定的电压(2VDC～15VDC)时，在输出端接一个电压表测量其输出电压值，当输出电压值为零时，则表示此惠斯通电桥处于平衡状态，即R1·R2＝R3·R4，当输出电压不为零时，表示该压力传感器受到的压力的作用，惠斯通电桥失去了平衡，即R1·R2≠R3·R4。该电桥结构简单，但是它的准确度和灵敏度却非常高。
通过在弹性钢板和金属箔片上涂覆粘接胶、经过挤压使粘接胶均匀充斥在粘接面之间，保证了弹性钢板与金属箔片之间粘接的均匀性和一致性，通过统一加工盲孔和刻蚀惠斯通电桥，保证了同一批次中所有传感器性能的一致性，提高了工作效率。
本具体实施例仅仅是对发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。
Claims (6)
1.一种压力传感器的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
获取符合厚度要求的弹性钢板，所述厚度要求指所述弹性钢板的厚度范围为：0.1mm～20mm；
在所述弹性钢板的第一板面和金属箔片上涂覆粘接胶，所述粘接胶的涂覆厚度范围为：5μm～50μm；
将金属箔片和弹性钢板第一面板胶层对胶层叠放在一起；
挤压所述弹性钢板和金属箔片，以便使所述粘接胶均匀充斥在所述金属箔片与所述弹性钢板之间；
按照预设的加工距离，在所述弹性钢板的第二面板上加工数个盲孔，所述预设距离为所述盲孔底面到所述粘贴有金属箔片的第一面板之间的距离，所述距离为0.1mm～20mm；
把所述弹性钢板第一面板的金属箔片刻蚀成压力传感器用惠斯通电桥，所述每一个盲孔底面对应所述金属箔片的位置均刻蚀有一个惠斯通电桥，所述惠斯通电桥位于虚拟圆内，所述虚拟圆的圆心位于所述盲孔轴心线上，所述虚拟圆的直径不小于所述盲孔的孔径；
沿着平行于盲孔轴心线方向且外形尺寸大于盲孔尺寸切割弹性钢板得到数个压力传感器。
2.根据权利要求1所述的压力传感器的制作方法，其特征在于：所述金属箔片采用康铜、镍铬、铂钨等合金中的一种材质制成。
3.根据权利要求1所述的压力传感器的制作方法，其特征在于：所述(3)中在水平平台上粘接所述金属箔片。
4.根据权利要求1所述的压力传感器的制作方法，其特征在于：所述(4)中采用层压机(也称硫化机)进行。
5.根据权利要求4所述的压力传感器的制作方法，其特征在于：所述粘接胶采用金属强力胶水。
6.根据权利要求1所述的压力传感器的制作方法，其特征在于：所述刻蚀采用激光刻蚀或者化学方法刻蚀压力传感器的惠斯通电桥。
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|---|---|---|---|---|
| CN112705910A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-04-27 | 松诺盟科技有限公司 | 传感器专用弹性体的加工方法 |
| CN112834107A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-25 | 西安中星测控有限公司 | 一种基于mcs技术的平面压力传感器及其制备方法 |
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| CN105136376A (zh) * | 2015-08-18 | 2015-12-09 | 州际科技实业有限公司 | 膜片式薄膜压力传感器 |
| CN209459801U (zh) * | 2019-04-16 | 2019-10-01 | 北京中航兴盛测控技术有限公司 | 一体式高压压力传感器弹性体 |
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