CN111896153A - 一种温补型陶瓷一体化压阻压力传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种温补型陶瓷一体化压阻压力传感器，包括：陶瓷基座：呈圆柱体结构，一端面设有空腔，另一端面设有印刷烧结厚膜电路的陶瓷膜片，侧面边缘位置设有用于安装定位的定位孔；厚膜电路：印刷烧结在陶瓷膜片上，用于感测陶瓷膜片由于被测介质压力而产生微位移并转换为标准测量信号。具有宽工作温度范围，易安装，高性能，高可靠性，低成本效益特点。
Description
技术领域
本发明涉及压力传感器技术领域，具体是一种温补型陶瓷一体化压阻压力传感器。
背景技术
压力传感器是现代测量和自动化系统的重要技术之一，广泛应用于各种工业自控环境，具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、便于集成化的优点，可广泛应用于压力、高度、加速度、流速、压强的测量与控制。在众多压力传感器材料中，陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。
陶瓷的热稳定性及它的厚膜电阻可以使它的工作范围高达-40～135℃，而且具有测量的高精度、高稳定性，电气绝缘程度>2KV，输出信号强，长期稳定性好，高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向。
发明内容
本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
一种温补型陶瓷一体化压阻压力传感器，包括：
陶瓷基座：呈圆柱体结构，一端面设有空腔，另一端面设有印刷烧结厚膜电路的陶瓷膜片，侧面边缘位置设有用于安装定位的定位孔；
厚膜电路：印刷烧结在陶瓷膜片上，用于感测陶瓷膜片由于被测介质压力而产生微位移并转换为标准测量信号。
进一步的，厚膜电路包括压敏电阻R1、压敏电阻R2、压敏电阻R3、压敏电阻R4并由压敏电阻R1、压敏电阻R2、压敏电阻R3、压敏电阻R4构成惠斯通电桥。
进一步的，厚膜电路还包括对压敏电阻R1、压敏电阻R2、压敏电阻R3、压敏电阻R4进行激光修调的修调电路，修调电路包括与压敏电阻R1串联的零点补偿电阻R5以及与压敏电阻R4串联的零点补偿电阻R6。
进一步的，厚膜电路还包括温补热敏电阻R7，温补热敏电阻R7与惠斯通电桥连接构成温补补偿电路。
进一步的，厚膜电路还包括对外部电路进行输入、输出的电极端子。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果为：具有宽工作温度范围，易安装，高性能，高可靠性，低成本效益特点。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的电路元件分布图。
图3为本发明的系统原理图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，一种温补型陶瓷一体化压阻压力传感器，包括：
陶瓷基座1：呈圆柱体结构，一端面设有空腔11，另一端面设有印刷烧结厚膜电路的陶瓷膜片2，侧面边缘位置设有用于安装定位的定位孔12；
厚膜电路：印刷烧结在陶瓷膜片2上，用于感测陶瓷膜片2由于被测介质压力而产生微位移并转换为标准测量信号。
进一步的，厚膜电路包括压敏电阻R1、压敏电阻R2、压敏电阻R3、压敏电阻R4并由压敏电阻R1、压敏电阻R2、压敏电阻R3、压敏电阻R4构成惠斯通电桥。
进一步的，厚膜电路还包括对压敏电阻R1、压敏电阻R2、压敏电阻R3、压敏电阻R4进行激光修调的修调电路，修调电路包括与压敏电阻R1串联的零点补偿电阻R5以及与压敏电阻R4串联的零点补偿电阻R6。
进一步的，厚膜电路还包括温补热敏电阻R7，温补热敏电阻R7与惠斯通电桥连接构成温度补偿电路。
进一步的，厚膜电路还包括对外部电路进行输入、输出的电极端子3。
本发明一种温补型陶瓷一体化压阻压力传感器的制备方法如下：
(1)设计结构图形，设计厚膜电路图形，制作印刷丝网；
(2)取陶瓷基座1干粉模压成型，高温烧结成陶瓷基座1；
(3)在陶瓷膜片2上分别依次印刷电极电路，烘烤，烧结；印刷惠斯通电桥和零点修调电阻R5、R6，烘烤，烧结；印刷玻璃，烘烤，烧结；对零点修调电阻R5、R6进行激光调阻后再印刷温补热敏电阻R7，烘烤，烧结；对温补热敏电阻R7进行激光调阻后再印刷外圈玻璃进行保护。
(4)激光修调，利用激光修调设备对惠斯通电桥进行激光修调，保证传感器零点电压输出在0-0./2mv/v以内，便于后续控制电路的放大、滤波及量程标定；
(5)装配在无应力影响的支架上，通过控制电路及软件对传感器进行标定，最终制作出可以测量0-400bar的宽量程的陶瓷电阻式压力传感器。
本发明的工作原理为：被测介质的压力直接作用于传感器的陶瓷膜片2上，使陶瓷膜片2产生与被测介质压力成正比的微位移，进而通过厚膜电路的压敏电阻检测该微位移，即把这一位移量转换成对应于这一压力的标准测量信号。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (5)
1.一种温补型陶瓷一体化压阻压力传感器，其特征在于，包括：
陶瓷基座：呈圆柱体结构，一端面设有空腔，另一端面设有印刷烧结厚膜电路的陶瓷膜片，侧面边缘位置设有用于安装定位的定位孔；
厚膜电路：印刷烧结在陶瓷膜片上，用于感测陶瓷膜片由于被测介质压力而产生微位移并转换为标准测量信号。
2.根据权利要求1所述一种温补型陶瓷一体化压阻压力传感器，其特征在于，厚膜电路包括压敏电阻R1、压敏电阻R2、压敏电阻R3、压敏电阻R4并由压敏电阻R1、压敏电阻R2、压敏电阻R3、压敏电阻R4构成惠斯通电桥。
3.根据权利要求2所述一种温补型陶瓷一体化压阻压力传感器，其特征在于，厚膜电路还包括对压敏电阻R1、压敏电阻R2、压敏电阻R3、压敏电阻R4进行激光修调的修调电路，修调电路包括与压敏电阻R1串联的零点补偿电阻R5以及与压敏电阻R4串联的零点补偿电阻R6。
4.根据权利要求2或3所述一种温补型陶瓷一体化压阻压力传感器，其特征在于，厚膜电路还包括温补热敏电阻R7，温补热敏电阻R7与惠斯通电桥连接构成温补补偿电路。
5.根据权利要求2或3所述一种温补型陶瓷一体化压阻压力传感器，其特征在于，厚膜电路还包括对外部电路进行输入、输出的电极端子。
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Application publication date: 20201106 |
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