CN203837871U - 低成本压力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低成本压力传感器，它涉及传感器领域。它包括压力传感器本体，所述传感器本体上设有环氧树脂外壳和压力传感器芯片，压力传感芯片封装在环氧树脂外壳内，环氧树脂外壳外部连接有金属管脚，所述的环氧树脂外壳和压力传感器芯片为一体式结构。本实用新型体积小、成本低、安装接口简单方便，从而使传感器安装所需尺寸小，使用方便可靠。

Description

低成本压力传感器

技术领域

    本实用新型涉及的是传感器领域，具体涉及一种低成本压力传感器。

背景技术

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

传感技术——研究传感器的材料、设计、工艺、性能和应用等的综合技术。传感技术是一门边缘技术，它涉及物理学，数学，化学，涉及对其敏感元件部分的研究和开发，除了对其芯片的研究和开发外，也应十分重视传感器的封装工艺和封装结构的研究，这往往是引起传感器不能稳定可靠地工作的关键因素之一。

而目前在传感器应用中，多为传感器芯片和不锈钢外壳封装形成，这样做最大的问题是体积大、成本高、且安装困难，尤其是应用在医疗行业的压力传感器成本、体积、安装困难等问题均影响产品的批量生产，因此传感器需要进一步的改进。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种低成本压力传感器，体积小、成本低、安装接口简单方便，从而使传感器安装所需尺寸小，使用方便可靠。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：低成本压力传感器，包括压力传感器本体，所述传感器本体上设有环氧树脂外壳和压力传感器芯片，压力传感芯片封装在环氧树脂外壳内，环氧树脂外壳外部连接有金属管脚，所述的环氧树脂外壳和压力传感器芯片为一体式结构。

作为优选，所述的压力传感器芯片为压阻式压力传感器芯片。

作为优选，所述的压力传感器芯片通过专用的粘接胶和环氧树脂外壳固定，减少外界对传感芯片的影响，提高了稳定性，降低了生产成本。

作为优选，所述的的压力传感器芯片的电源正、电源负和信号正、信号负连接到环氧树脂外壳的金属引脚上。

作为优选，所述的压力传感器芯片表面涂覆绝缘保护层，封装外壳底盖。   

本发明采用MEMS（压阻式）技术的压力传感芯片，压力传感芯片的功能是将外界压力信号转换为电信号输出，环氧树脂外壳的功能是方便现场安装、保护压力传感芯片不受外力的损害；因为采用一体式的工艺结构，从而减少了外界对传感器信号的影响，提高了稳定性，降低了生产成本。从工艺上将能保证大规模生产，满足了市场的需求，将对汽车用传感器、医疗电子用压力传感器以及工业OEM用压力传感器起到进口替代并形成部分核心器件国产化目的，并具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点，可广泛应用于各种工业自控环境，涉及气流控制、环境控制系统、液位测量、泄漏检测、医疗仪器、汽车胎压控制、生产自控、机器人技术等众多行业。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

    图1为本实用新型的结构示意图；

    图2为本实用新型的原理内部框图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参照图1-2，本具体实施方式采用以下技术方案：低成本压力传感器，包括压力传感器本体，所述传感器本体上设有环氧树脂外壳120和压力传感器芯片110，压力传感芯片110封装在环氧树脂外壳120内，环氧树脂外壳120外部连接有金属管脚130，所述的环氧树脂外壳120和压力传感器芯片110为一体式结构；本实施例中，压力传感器芯片110为压阻式压力传感器芯片。

值得注意的是，所述的压力传感器芯片110通过专用的粘接胶和环氧树脂外壳120固定，减少外界对传感芯片的影响，提高了稳定性，降低了生产成本。压力传感器芯片110的电源正、电源负和信号正、信号负通过金丝球焊机引出连接到环氧树脂外壳120的金属引脚130上。

此外，所述的压力传感器芯片110表面涂覆绝缘保护层，封装外壳底盖。   

本具体实施方式的工作原理：将传感感应芯片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，再传输给处理电路（通常是 A/D 转换和 CPU ）显示或执行机构。

本具体实施方式的传感器封装过程：检查外观良好的传感器芯片使用专用胶粘贴在环氧树脂外壳内，在25±5℃的环境中放置48小时等待粘接胶的固化。将传感器芯片的电源正、电源负和信号正、信号负用金丝球焊机引出到环氧树脂外壳的金属引脚上。在传感器芯片表面涂覆绝缘保护层，封装外壳底盖。   

本具体实施方式的传感器测试步骤和工作过程：1、将传感器安装固定在压力测试台上并接通压力源；2、按照传感器管脚定义接电源及数字显示表，给传感器通电1.5mA±0.05mA，稳定后测试传感器零点输出并记录，按照传感器的量程，测试传感器的线性、重复性及迟滞数据并记录。

本具体实施方式在医疗仪器、泄漏检测、汽车胎压控制测量中已经得到了广泛的应用，特别是医疗仪器设备领域中更有它的特殊地位，由于该传感器体积小、成本低、安装接口简单方便，已在电子血压计等产品上获得了批量的采用。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定                                                 。。

Claims (5)

1. 低成本压力传感器，其特征在于，包括压力传感器本体，所述传感器本体上设有环氧树脂外壳(120)和压力传感器芯片(110)，压力传感芯片(110)封装在环氧树脂外壳(120)内，所述环氧树脂外壳(120)外部连接有金属管脚(130)，所述的环氧树脂外壳(120)和压力传感器芯片(110)为一体式结构。

2. 根据权利要求1所述的低成本压力传感器，其特征在于，所述的压力传感器芯片(110)为压阻式压力传感器芯片。

3. 根据权利要求1所述的低成本压力传感器，其特征在于，所述的压力传感器芯片(110)通过粘接胶和环氧树脂外壳(120)固定。

4. 根据权利要求1所述的低成本压力传感器，其特征在于，所述的的压力传感器芯片(110)的电源正、电源负和信号正、信号负连接到环氧树脂外壳(120)的金属引脚(130)上。

5. 根据权利要求1所述的低成本压力传感器，其特征在于，所述的压力传感器芯片(110)表面涂覆绝缘保护层，封装外壳底盖。