CN114216590B - 一种仿蝎子狭缝压力传感器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种仿蝎子狭缝压力传感器及其制造方法，仿蝎子狭缝压力传感器包括：硅基板以及安装在硅基板上的压电元件。硅基板的边缘上沿长度方向开设有条型狭缝，条型狭缝底部的应力场中在硅基板的轮廓处的第一主应力均与硅基板的轮廓垂直；其中应力场中某点的第一主应力为该点所有应力中最大的应力。保证了当硅基板上条型狭缝的一侧发生形变时，条型狭缝底部的应力场中的第一主应力与压电元件的极化方向一致，这就使得压电元件能够发生较大形变，进而提高压电元件的机电转换效率，增大输出信号实现自供能。

Description

一种仿蝎子狭缝压力传感器及其制造方法

技术领域

本发明涉及传感器领域，尤其涉及一种仿蝎子狭缝压力传感器及其制造方法。

背景技术

传感器日益趋向小型化、集成化、可读取、低功率、自供能发展，其中小型化、集成化、可读取、低功率这些能力可以由微机电系统MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)实现，而自供能可以由压电材料来实现。基于压电材料的压力传感器的作用是采集压力信号，而这个压力信号经过压电材料进行机电转换之后也可以作为传感器的能量来源。针对这种自供能传感器，希望其自身通过收集压力信号来产生更高的能量，同时希望用于转化信号、记录信号元件消耗的能量更少。现有基于压电材料的压力传感器存在机电转换效率低下、输出信号较小不能实现自供能等问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供了一种仿蝎子狭缝压力传感器及其制造方法，旨在解决现有技术中压力传感器存在机电转换效率低下、输出信号较小不能实现自供能等问题。

(二)技术方案

为了解决上述问题，本发明提供了一种仿蝎子狭缝压力传感器，所述仿蝎子狭缝压力传感器包括：硅基板以及安装在所述硅基板上的压电元件；

所述硅基板的边缘上沿长度方向开设有条型狭缝，所述条型狭缝的轮廓包括依次连接第一平行边、第一相交边、第二相交边以及第二平行边；所述第一平行边与所述第二平行边平行，且所述第一平行边的第一端与所述第二平行边的第一端均在所述硅基板的边缘上，所述第一平行边与所述硅基板的长度方向平行，所述第一相交边与所述第二相交边的交点为所述条型狭缝的尖端，所述条型狭缝的尖端处的应力场中在所述压电元件的轮廓处的第一主应力均与所述压电元件的轮廓垂直；其中应力场中任意点的第一主应力为该点所有应力中最大的应力。

优选地，所述压电元件的轮廓是以所述条型狭缝的尖端为原点，以垂直于所述第一平行边且朝向所述第二平行边的方向为X轴正方向，以所述第一平行边上朝向所述第一平行边的第一端的方向为Y轴的正方向的直角坐标系中的方程，所述方程为：

其中，k为放缩参数，所述压电元件中的极化方向与所述压电元件的轮廓垂直。

优选地，所述压电元件包括第一压电子元件、第二压电子元件、第三压电子元件以及第四压电子元件；

所述第一压电子元件包括第一轮廓面和第一电极面；所述第一压电子元件内的极化方向为从第一电极面至所述第一轮廓面，且垂直于所述第一轮廓面；

所述第二压电子元件包括第二轮廓面和第二电极面；所述第二压电子元件内的极化方向为从第二电极面至所述第二轮廓面，且垂直于所述第二轮廓面；

所述第三压电子元件包括第三轮廓面和第三电极面；所述第三压电子元件内的极化方向为从第三电极面至所述第三轮廓面，且垂直于所述第三轮廓面；

所述第四压电子元件包括第四轮廓面和第四电极面；所述第四压电子元件内的极化方向为从第四电极面至所述第四轮廓面，且垂直于所述第四轮廓面；

所述第一压电子元件、第二压电子元件、第三压电子元件以及第四压电子元件依次拼接组成所述压电元件，所述第一轮廓面、所述第二轮廓面、所述第三轮廓面和所述第四轮廓面组成了所述压电元件的轮廓；

所述第一压电子元件和所述第二压电子元件均位于所述条型狭缝的一侧；所述第三压电子元件和所述第四压电子元件均位于所述条型狭缝的另一侧。

优选地，所述第一压电子元件还包括第一连接面，所述第二压电子元件还包括第二连接面，所述第三压电子元件还包括第三连接面，所述第四压电子元件还包括第四连接面；

所述第一压电子元件和所述第二压电子元件之间的接触面分别是所述第一连接面和第二连接面；

所述第二压电子元件和所述第三压电子元件之间的接触面分别是所述第二电极面和所述第三电极面；

所述第三压电子元件和所述第四压电子元件之间的接触面分别是所述第三连接面和所述第四连接面；

所述第一电极面、所述第二电极面、所述第三电极面以及所述第四电极面之间均通过导电金属连接连接；所述第一连接面与所述第二连接面之间通过绝缘粘合剂连接；所述第三连接面和所述第四连接面通过绝缘粘合剂连接。

优选地，所述硅基板上设置有用于安装所述压电元件的凹坑。

优选地，所述硅基板的长为28mm～40mm，宽为8mm～16mm；

所述第一平行边的长为6mm～14mm，所述第一平行边和所述第二平行边之间的距离为0.3mm～0.7mm。

优选地，本发明还提供了一种仿蝎子狭缝压力传感器的制造方法，所述仿蝎子压力传感器为如上述仿蝎子狭缝压力传感器，其特征在于，所述制造方法包括：

步骤一：根据所述硅基板上所述条型狭缝的底部的应力场得到压电曲线，并将所述压电曲线作为所述压电元件的轮廓，所述压电曲线上的任意一点均与该点的第一主应力垂直，应力场中的某一点的第一主应力为该点所有应力中最大的应力；

步骤二：根据所述压电曲线制得第一压电原料块、第二压电原料块、第三压电原料块以及第四压电原料块；

所述第一压电原料块上设置有所述第一轮廓面以及与所述第一轮廓面平行的第一等势面；所述第二压电原料块上设置有所述第二轮廓面以及与所述第二轮廓面平行的第二等势面；所述第三压电原料块上设置有所述第三轮廓面以及与所述第三轮廓面平行的第三等势面；所述第四压电原料块上设置有所述第四轮廓面以及与所述第四轮廓面平行的第四等势面；

步骤三：对所述第一压电原料块进行极化，使得所述第一压电原料块的极化方向为垂直所述第一轮廓面和所述第一等势面；对所述第二压电原料块进行极化，使得所述第二压电原料块的极化方向为垂直所述第二轮廓面和所述第二等势面；对所述第三压电原料块进行极化，使得所述第三压电原料块的极化方向为垂直所述第三轮廓面和所述第三等势面；对所述第四压电原料块进行极化，使得所述第四压电原料块的极化方向为垂直所述第四轮廓面和所述第四等势面；

步骤四：分别对所述第一压电原料块、所述第二压电原料块、所述第三压电原料块以及所述第四压电原料块进行切割得到所述第一压电子元件、所述第二压电子元件、第三压电子元件以及第四压电子元件；

步骤五：将所述第一压电子元件、所述第二压电子元件、第三压电子元件以及第四压电子元件进行拼接得到所述压电元件，并将所述压电元件安装至所述硅基板上。

优选地，在所述步骤三中，对所述第一压电原料块进行极化具体为：

在所述第一压电原料块上，所述第一轮廓面和所述第一等势面均镀上导电层；

将所述第一压电原料块放入极化电场中，并将所述第一轮廓面和所述第一等势面分别连接高压电源的正负极。

优选地，所述极化电场的电场强度为1.5KV/mm-5KV/mm。

(三)有益效果

本发明通过在条型狭缝处安装压电元件，且硅基板上条型狭缝底部的应力场中与压电元件的轮廓接触的各点的第一主应力均与该压电元件的轮廓垂直。保证了当硅基板上条型狭缝的一侧发生形变时，条型狭缝底部的应力场中的第一主应力与压电元件的极化方向一致，这就使得压电元件能够发生较大形变，进而提高压电元件的机电转换效率，增大输出信号实现自供能。

附图说明

图1本发明仿蝎子狭缝传感器的整体结构示意图；

图2为本发明中硅基板发生形变时的应力场；

图3为本发明中第一压电原料块、第二压电原料块、第三压电原料块以及第四压电原料块的结构示意图；

图4为本发明中第一压电子元件、第二压电子元件、第三压电原子元件以及第四压电子元件的拼接示意图。

【附图标记说明】

1：硅基板；1-A：压电曲线；11：条型狭缝；111：第一平行边；112：第一相交边；113：第二相交边；114：第二平行边；

2：压电元件；

21：第一压电子元件；211：第一轮廓面；212：第一电极面；213：第一连接面；

22：第二压电子元件；221：第二轮廓面；222：第二电极面；223：第二连接面；

23：第三压电子元件；231：第三轮廓面；232：第三电极面；233：第三连接面；

24：第四压电子元件；241：第四轮廓面；242：第四电极面；243：第四连接面；

31：第一压电原料块；311：第一等势面；

32：第二压电原料块；321：第二等势面；

33：第三压电原料块；331：第三等势面；

34：第四压电原料块；341：第四等势面。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

仿蝎子狭缝压力传感器是模仿生物界中具有灵敏感知能力的蝎子狭缝感受器所制造的，蝎子狭缝感受器的神经分布在狭缝尖端附近，当狭缝感受器接收到信号时在狭缝尖端产生应力集中，神经上的突触将机械信号转化为电信号在神经上传导，基于蝎子狭缝感受器的这种感知原理我们设计了仿蝎子狭缝压力传感器。

如图1和图2所示，本发明提供了一种仿蝎子狭缝压力传感器，仿蝎子狭缝压力传感器包括：硅基板1以及安装在硅基板1上的压电元件2。硅基板1的边缘上沿长度方向开设有条型狭缝11，条型狭缝11的轮廓包括依次连接第一平行边111、第一相交边112、第二相交边113以及第二平行边114；第一平行边111与第二平行边114平行，且第一平行边111的第一端与第二平行边114的第一端均在硅基板1的边缘上，第一平行边111与硅基板1的长度方向平行，第一相交边112与第二相交边113的交点为条型狭缝的尖端，条型狭缝11的尖端处应力场中在压电元件2的轮廓处的第一主应力均与压电元件2的轮廓垂直；其中应力场中任意点的第一主应力为该点所有应力中最大的应力。

压电元件2的轮廓是以条型狭缝11的底边的尖端为原点，以垂直于第一平行边111且朝向第二平行边114的方向为X轴正方向，以第一平行边111上朝向第一平行边111的第一端的方向为Y轴的正方向的直角坐标系中的方程，所述方程为：

其中，k为放缩参数，可以通过k改变压电元件2的轮廓的大小，在优选的实施方案中，硅基板1的长为28mm～40mm，宽为8mm～16mm，第一平行边111的长为6mm～14mm，第一平行边111和第二平行边114之间的距离为0.3mm～0.7mm，此时k＝4。

压电元件2中的极化方向与压电元件2的轮廓垂直。当硅基板1上条型狭缝11的一侧固定，条型狭缝11另一侧加载载荷时，硅基板1上条型狭缝11底部的应力场中与压电元件2的轮廓接触的各点的第一主应力均与该压电元件2的轮廓垂直。这就保证了当硅基板1上条型狭缝11的一侧发生形变时，条型狭缝11底部的应力场中的第一主应力与压电元件2的极化方向一致，这就使得压电元件2能够发生较大形变，进而提高压电元件2的机电转换效率，增大输出信号实现自供能。此外压电元件2能够检测到硅基板1上微小的形变，提高仿蝎子狭缝压力传感器的灵敏度。其中应力场中任意点的第一主应力为该点所有应力中最大的应力。

进一步地，压电元件2包括第一压电子元件21、第二压电子元件22、第三压电子元件23以及第四压电子元件24。第一压电子元件21包括第一轮廓面211和第一电极面212；第一压电子元件21内的极化方向为从第一电极面212至第一轮廓面211，且垂直于第一轮廓面211。第二压电子元件22包括第二轮廓面221和第二电极面222；第二压电子元件22内的极化方向为从第二电极面222至第二轮廓面221，且垂直于第二轮廓面221。第三压电子元件23包括第三轮廓面231和第三电极面232；第三压电子元件23内的极化方向为从第三电极面232至第三轮廓面231，且垂直于第三轮廓面231。第四压电子元件24包括第四轮廓面241和第四电极面242；第四压电子元件24内的极化方向为从第四电极面242至第四轮廓面241，且垂直于第四轮廓面241。第一压电子元件21、第二压电子元件22、第三压电子元件23以及第四压电子元件24依次拼接组成压电元件2，第一轮廓面211、第二轮廓面221、第三轮廓面231和第四轮廓面241组成了压电元件2的轮廓。将压电元件2分为第一压电子元件21、第二压电子元件22、第三压电子元件23以及第四压电子元件24是为了方便压电元件2的极化以及制造。第一压电子元件21和第二压电子元件22均位于条型狭缝11的一侧；第三压电子元件23和第四压电子元件24均位于条型狭缝11的另一侧。

更进一步地，第一压电子元件21还包括第一连接面213，第二压电子元件22还包括第二连接面223，第三压电子元件23还包括第三连接面233，第四压电子元件24还包括第四连接面243。

第一压电子元件21和第二压电子元件22之间的接触面分别是第一连接面213和第二连接面223。第二压电子元件22和第三压电子元件23之间的接触面分别是第二电极面222和第三电极面232。第三压电子元件23和第四压电子元件24之间的接触面分别是第三连接面233和第四连接面243。第一电极面212、第二电极面222、第三电极面232以及第四电极面242之间均通过导电金属连接连接；第一连接面213与第二连接面223之间通过绝缘粘合剂连接；第三连接面233和第四连接面243通过绝缘粘合剂连接。

第一轮廓面211、第二轮廓面221、第三轮廓面231以及第四轮廓面241上均镀有导电材料，并将第一轮廓面211、第二轮廓面221、第三轮廓面231以及第四轮廓面241作为压电元件2的第一个电极，将第一电极面212、第二电极面222、第三电极面232以及第四电极面242作为压电元件2的第二个电极。导电材料为金、银、铜等具有一定导电能力的导体。

在优选的实施方案中，硅基板1上设置有用于安装压电元件2的凹坑。

另外，硅基板1上设置有模数转换电路、储存电路以及输出接口。模数转换电路与压电元件2的电极相连，用于将收集到的压力信号进行模数转换成数字信号。储存电路与模数转化电路相连，用于收集并存储数字信号。输出接口与储存电路相连，用于向外部计算机输出数字信号。

本发明还提供了一种仿蝎子狭缝压力传感器的制造方法，仿蝎子压力传感器为上述的仿蝎子狭缝压力传感器，制造方法包括：

步骤一：根据硅基板1上条型狭缝11的底部的应力场得到压电曲线1-A，并将压电曲线1-A作为压电元件2的轮廓，压电曲线1-A上的任意一点均与该点的第一主应力垂直，应力场中的任意一点的第一主应力为该点所有应力中最大的应力；

应用断裂力学知识，运用仿真、编程理论计算等方法寻找与条型狭缝11的底部应力场相匹配的极化方式，编程理论计算可视化结果如图2所示，图中按照圆周排列的双向箭头为条型狭缝11的底部各点第一主应力大小及方向，图中所示曲线为垂直于第一主应力方向的压电曲线1-A上任意一点均与应力场第一主应力方向垂直，其中应立场任意一点的第一主应力为该点所有应力中最大的应力，如果压电元件2中极化方向与第一主应力方向相同，那么这时压电元件2的机电转化效率达到最高。

其中压电曲线1-A的极坐标方程为：

此时，直角坐标系的原点为条型狭缝11的尖端，垂直于第一平行边111且朝向第二平行边114的方向为X轴正方向，第一平行边111上朝向第一平行边111的第一端的方向为Y轴的正方向。

步骤二：如图3和图4所示，图中的箭头的方向代表极化方向，根据压电元件2的轮廓制得第一压电原料块31、第二压电原料块32、第三压电原料块33以及第四压电原料块34；

第一压电原料块31上设置有第一轮廓面211以及与第一轮廓面211平行的第一等势面311；第二压电原料块32上设置有第二轮廓面221以及与第二轮廓面221平行的第二等势面321；第三压电原料块33上设置有第三轮廓面231以及与第三轮廓面231平行的第三等势面331；第四压电原料块34上设置有第四轮廓面241以及与第四轮廓面241平行的第四等势面341。

我们需要在压电元件2中得到与应力分布相匹配的极化方向，需要找到两平行等势面，两平行等势面之间的极化方向处处垂直于两等势面相应位置的切线方向，压电元件2的等势面，即第一轮廓面211和第一等势面311、第二轮廓面221和第二等势面321、第三轮廓面231和第三等势面331以及第四轮廓面241和第四等势面341。

步骤三：如图3和图4所示，对第一压电原料块31进行极化，使得第一压电原料块31的极化方向为垂直第一轮廓面211和第一等势面311；对第二压电原料块32进行极化，使得第二压电原料块32的极化方向为垂直第二轮廓面221和第二等势面321；对第三压电原料块33进行极化，使得第三压电原料块33的极化方向为垂直第三轮廓面231和第三等势面331；对第四压电原料块34进行极化，使得第四压电原料块34的极化方向为垂直第四轮廓面241和第四等势面341；

步骤四：如图3和图4所示，分别对第一压电原料块31、第二压电原料块32、第三压电原料块33以及第四压电原料块34进行切割得到第一压电子元件21、第二压电子元件22、第三压电子元件23以及第四压电子元件24；此时的切割为冷切割，一定要保持温度在居里温度以下，如果环境温度高于居里温度，那么完成极化的压电材料会失去压电特性；

步骤五：将第一压电子元件21、第二压电子元件22、第三压电子元件23以及第四压电子元件24进行拼接得到压电元件2，并将压电元件2安装至硅基板1上。

本方法通过压电元件2的轮廓制得第一压电原料块31、第二压电原料块32、第三压电原料块33以及第四压电原料块34，然后分别对第一压电原料块31、第二压电原料块32、第三压电原料块33以及第四压电原料块34进行极化，得到所需要的极化方向后，再对第一压电原料块31、第二压电原料块32、第三压电原料块33以及第四压电原料块34进行切割得到第一压电子元件21、第二压电子元件22、第三压电子元件23以及第四压电子元件24，最后拼接形成压电元件2并安装在硅基板1上，整个过程工艺简单，对四块压电原料块分别进行极化，很容易的在压电元件2上实现所需要的极化方向，使得最后得到的狭缝压力传感器感知灵敏，机电转化效率高，且制作过程简单，成本低。

最后，在步骤三中，对第一压电原料块31进行极化具体为：

在第一压电原料块31上，第一轮廓面211和第一等势面311均镀上导电层；

将第一压电原料块31放入极化电场中，并将第一轮廓面211和第一等势面311分别连接高压电源的正负极。

对应的第二压电原料块32、第三压电原料块33以及第四压电原料块34的极化过程与第一压电原料块31的极化类似，这里不做赘述。

极化时，极化电场的电场强度为1.5KV/mm-5KV/mm，极化温度100℃-180℃，极化时间10-60min。

压电元件2为采用聚偏氟乙烯、氧化锌、PbTiO3系压电材料、压电晶体或压电陶瓷中的一种或多种制成，压电材料内有无数个称作“电畴”的单元，在自然状态下这些畴的指向是杂乱无序的，施加外力时也就不能表现出压电效应，但在施加电场之后，这些“电畴”会顺应电场方向，这个过程就叫极化，所施加的外电场方向就叫极化方向，在极化后压电材料就会表现出压电效应；

需要理解的是，以上对本发明的具体实施例进行的描述只是为了说明本发明的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，但本发明并不限于上述特定实施方式。凡是在本发明权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种仿蝎子狭缝压力传感器，其特征在于，所述仿蝎子狭缝压力传感器包括：硅基板以及安装在所述硅基板上的压电元件；

所述硅基板的边缘上沿长度方向开设有条型狭缝，所述条型狭缝的轮廓包括依次连接第一平行边、第一相交边、第二相交边以及第二平行边；所述第一平行边与所述第二平行边平行，且所述第一平行边的第一端与所述第二平行边的第一端均在所述硅基板的边缘上，所述第一平行边与所述硅基板的长度方向平行，所述第一相交边与所述第二相交边的交点为所述条型狭缝的尖端，所述条型狭缝的尖端处的应力场中在所述压电元件的轮廓处的第一主应力均与所述压电元件的轮廓垂直；其中应力场中任意点的第一主应力为该点所有应力中最大的应力，其中所述硅基板上条型狭缝的一侧固定，所述条型狭缝另一侧用于加载载荷；

所述压电元件的轮廓是以所述条型狭缝的尖端为原点，以垂直于所述第一平行边且朝向所述第二平行边的方向为X轴正方向，以所述第一平行边上朝向所述第一平行边的第一端的方向为Y轴的正方向的直角坐标系中的方程，所述方程为：

其中，k为放缩参数，所述压电元件中的极化方向与所述压电元件的轮廓垂直；

所述压电元件包括第一压电子元件、第二压电子元件、第三压电子元件以及第四压电子元件；

所述第一压电子元件包括第一轮廓面和第一电极面；所述第一压电子元件内的极化方向为从第一电极面至所述第一轮廓面，且垂直于所述第一轮廓面；

所述第二压电子元件包括第二轮廓面和第二电极面；所述第二压电子元件内的极化方向为从第二电极面至所述第二轮廓面，且垂直于所述第二轮廓面；

所述第三压电子元件包括第三轮廓面和第三电极面；所述第三压电子元件内的极化方向为从第三电极面至所述第三轮廓面，且垂直于所述第三轮廓面；

所述第四压电子元件包括第四轮廓面和第四电极面；所述第四压电子元件内的极化方向为从第四电极面至所述第四轮廓面，且垂直于所述第四轮廓面；

所述第一压电子元件、第二压电子元件、第三压电子元件以及第四压电子元件依次拼接组成所述压电元件，所述第一轮廓面、所述第二轮廓面、所述第三轮廓面和所述第四轮廓面组成了所述压电元件的轮廓；

所述第一压电子元件和所述第二压电子元件均位于所述条型狭缝的一侧；所述第三压电子元件和所述第四压电子元件均位于所述条型狭缝的另一侧。

2.如权利要求1所述的仿蝎子狭缝压力传感器，其特征在于，所述第一压电子元件还包括第一连接面，所述第二压电子元件还包括第二连接面，所述第三压电子元件还包括第三连接面，所述第四压电子元件还包括第四连接面；

所述第一压电子元件和所述第二压电子元件之间的接触面分别是所述第一连接面和第二连接面；

所述第二压电子元件和所述第三压电子元件之间的接触面分别是所述第二电极面和所述第三电极面；

所述第三压电子元件和所述第四压电子元件之间的接触面分别是所述第三连接面和所述第四连接面；

所述第一电极面、所述第二电极面、所述第三电极面以及所述第四电极面之间均通过导电金属连接连接；所述第一连接面与所述第二连接面之间通过绝缘粘合剂连接；所述第三连接面和所述第四连接面通过绝缘粘合剂连接。

3.如权利要求2所述的仿蝎子狭缝压力传感器，其特征在于，所述硅基板上设置有用于安装所述压电元件的凹坑。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的仿蝎子狭缝压力传感器，其特征在于，所述硅基板的长为28mm～40mm，宽为8mm～16mm；

所述第一平行边的长为6mm～14mm，所述第一平行边和所述第二平行边之间的距离为0.3mm～0.7mm。

5.一种仿蝎子狭缝压力传感器的制造方法，所述仿蝎子压力传感器为如权利要求3所述的仿蝎子狭缝压力传感器，其特征在于，所述制造方法包括：

步骤一：根据所述硅基板上所述条型狭缝的底部的应力场得到压电曲线，并将所述压电曲线作为所述压电元件的轮廓，所述压电曲线上的任意一点均与该点的第一主应力垂直，应力场中的某一点的第一主应力为该点所有应力中最大的应力；

步骤二：根据所述压电曲线制得第一压电原料块、第二压电原料块、第三压电原料块以及第四压电原料块；

所述第一压电原料块上设置有所述第一轮廓面以及与所述第一轮廓面平行的第一等势面；所述第二压电原料块上设置有所述第二轮廓面以及与所述第二轮廓面平行的第二等势面；所述第三压电原料块上设置有所述第三轮廓面以及与所述第三轮廓面平行的第三等势面；所述第四压电原料块上设置有所述第四轮廓面以及与所述第四轮廓面平行的第四等势面；

步骤三：对所述第一压电原料块进行极化，使得所述第一压电原料块的极化方向为垂直所述第一轮廓面和所述第一等势面；对所述第二压电原料块进行极化，使得所述第二压电原料块的极化方向为垂直所述第二轮廓面和所述第二等势面；对所述第三压电原料块进行极化，使得所述第三压电原料块的极化方向为垂直所述第三轮廓面和所述第三等势面；对所述第四压电原料块进行极化，使得所述第四压电原料块的极化方向为垂直所述第四轮廓面和所述第四等势面；

步骤四：分别对所述第一压电原料块、所述第二压电原料块、所述第三压电原料块以及所述第四压电原料块进行切割得到所述第一压电子元件、所述第二压电子元件、第三压电子元件以及第四压电子元件；

步骤五：将所述第一压电子元件、所述第二压电子元件、第三压电子元件以及第四压电子元件进行拼接得到所述压电元件，并将所述压电元件安装至所述硅基板上。

6.如权利要求5所述仿蝎子狭缝压力传感器的制造方法，其特征在于，在所述步骤三中，对所述第一压电原料块进行极化具体为：

在所述第一压电原料块上，所述第一轮廓面和所述第一等势面均镀上导电层；

将所述第一压电原料块放入极化电场中，并将所述第一轮廓面和所述第一等势面分别连接高压电源的正负极。

7.如权利要求6所述仿蝎子狭缝压力传感器的制造方法，其特征在于，所述极化电场的电场强度为1.5KV/mm-5KV/mm。

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