CN216593887U - 一种高精度的压力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的技术方案公开了一种高精度的压力传感器，包括外盖、气室盖、弹性膜、弹片和支撑杆；所述外盖设置在气室盖的上方，且外盖和气室盖扣合形成内腔，弹性膜将内腔分为上下两部分，所述气室盖中间设置透气孔；所述弹片和支撑杆设置在弹性膜和气室盖之间，支撑杆上端安装固定在弹性膜上，弹片的外端安装固定在气室盖的上部，弹片的中心安装固定在支撑杆的下部，实现将压力信号的变化转变为传感器输出信号的变化，通过弹片和支撑杆极大的降低弹性膜和弹簧在径向上的扰动，显著的提高了传感信号的精度。

Description

一种高精度的压力传感器

技术领域

本实用新型属于压力传感器技术领域，具体涉及到一种高精度的压力传感器。

背景技术

现有的压力传感器通常是通过电压、电流或者应变片等来实现信号的转换，目前在洗衣机等小家电上使用的压力传感器通常是将压力变化通过磁场线圈电感的原理转换为电信号，例如专利CN 103344376 B公开了一种用于检测家用电器的运行参数的改进的感应的压力传感器，由家用电器传送给压力传感器外壳的振动被可活动块的运动所放大，可活动块交替地在线圈轴线的方向上移动，从而产生磁芯的额外的运动，该被加到磁芯的运动由压力变化所引起，从而产生脉冲信号，该脉冲信号取决于家用电器在使用中所受到的振动，但是由于第二对比弹簧与可变形膜的接触面积小，容易导致信号传递出现误差。专利CN 212931555 U公开了一种结构稳定的紧凑型水位传感器，包括壳体和膜片，壳体包括具有进气管的气盖与后盖，气盖与后盖形成中空腔体结构，膜片与气盖之间设有螺旋弹片，增大膜片与气盖之间的接触面积，但是弹片在弹簧径向不稳固，尤其是应用在洗衣机设备中，当洗衣机高速脱水会产生高频振动，膜片会在弹簧径向产生振动，影响传感信号的精度。

实用新型内容

为了解决现有的技术问题，本实用新型提供了一种高精度的压力传感器，通过外盖、气室盖和弹性膜等，实现将压力信号的变化转变为传感器输出信号的变化，通过弹片和支撑杆极大的降低弹性膜和弹簧在径向上的扰动，显著的提高了传感信号的精度。

本实用新型的技术方案是：一种高精度的压力传感器，包括外盖、气室盖、弹性膜、弹片和支撑杆；所述外盖设置在气室盖的上方，且外盖和气室盖扣合形成内腔，弹性膜将内腔分为上下两部分，所述气室盖中间设置透气孔；所述弹片和支撑杆设置在弹性膜和气室盖之间，支撑杆上端安装固定在弹性膜上，弹片的外端安装固定在气室盖的上部，弹片的中心安装固定在支撑杆的下部。

进一步地，所述外盖和弹性膜之间设置隔膜板、导磁体、弹簧、线轴和螺丝；所述导磁体的下端安装隔膜板，上端安装弹簧，弹簧、导磁体和隔膜板设置在线轴内，且弹簧、导磁体、隔膜板和线轴同轴设置；漆包线缠绕在线轴的外侧形成线圈，线路板安装固定在线轴上；弹簧的上端设置螺丝，螺丝安装固定在线轴内，弹簧的两端顶紧在导磁体和螺丝之间；气室盖和线轴下端卡接，将弹性膜的外端夹在气室盖和线轴中间，弹性膜上侧承载有隔膜板，隔膜板沿轴向设置中空的内腔，弹性膜的中间位置向隔膜板内腔凹陷形成弹性膜内凹槽。

进一步地，所述支撑杆与隔膜板同轴设置。

进一步地，所述支撑杆包括支撑轴和凸起筋，凸起筋固定在支撑轴上，凸起筋沿支撑轴的圆周方向均匀分布，支撑轴延伸至凸起筋的上下两侧，支撑轴的上端卡入弹性膜内凹槽，支撑轴的下端穿过弹片的中心，且通过凸起筋下端对弹片的中心进行限位；凸起筋的上表面和弹性膜接触。

进一步地，所述支撑杆包括支撑轴、隔离柱和支撑板，三者同轴设置，支撑板为中间凹陷的圆盘状结构，与弹性膜的结构相适配；支撑板的中间凹陷区域固定在隔离柱的上端，支撑轴穿过隔离柱和支撑板的中间凹陷区域后，与支撑板的上端平齐，支撑板的上表面和弹性膜接触；支撑轴的上端卡入弹性膜内凹槽，支撑轴的下端穿过弹片的中心，且通过隔离柱对弹片的中心进行限位。

进一步地，所述弹片为螺旋结构。

进一步地，所述气室盖包括气室盖上壁、气室盖下壁和连接管，气室盖下壁的上侧和气室盖上壁连接，下侧和连接管连接；气室盖上壁用于和线轴、外盖卡接；气室盖下壁为中空的球形结构，气室盖上壁设置在气室盖下壁的外围，且气室盖上壁和气室盖下壁的连接处形成台阶结构，弹片的外端安装在台阶结构上，台阶结构对弹片的外端进行限位，防止弹片的外端向下移动；连接管的中间设置透气孔。

进一步地，所述气室盖上壁的内径和气室盖下壁的外径相同，台阶结构与弹性膜内凹槽的水平位置相对应。

进一步地，所述外盖上安装卡扣组件，卡扣组件包括板体、回形弹性锁止和卡扣固定板，回形弹性锁止和卡扣固定板设置在板体的上下两侧；所述回形弹性锁止包括卡扣弹臂、卡扣前凸起、卡扣凹槽和卡扣压块；所述卡扣弹臂的后端与板体连接固定，卡扣前凸起和卡扣压块设置在卡扣弹臂的上侧，卡扣前凸起设置在卡扣弹臂的前端，卡扣压块设置在卡扣前凸起的后侧，卡扣前凸起和卡扣压块之间形成卡扣凹槽。

本实用新型的一种高精度的压力传感器工作时，连接管和需要检测压力的器件相连通，通过透气孔，使得弹性膜下侧的压力与需要检测的压力相同。当需要检测的压力变化时，支撑杆和弹性膜在压力的作用下进行上下移动，从而通过隔膜板带动导磁体在线轴的线圈中上下移动，通过导磁体在线圈中定量移动，从而改变电感，通过震荡电路的频率输出，从而反馈由气压的变化引起信号的变化，实现传感器输出信号的变化；通过在线圈内部的导磁体的准确位移，实现压力的准确反馈。压力传感器安装的机器在运行过程中会产生振动，从而导致压力传感器被动振动，弹性膜不仅在上下方向振动，同时会在弹簧的径向方向上振动，影响传感信号的精度，通过弹片增加弹性膜和弹簧在径向上的支撑，弹性膜和弹片之间通过支撑杆进行有效支撑，极大的降低了弹性膜和弹簧在径向上的扰动，提高传感信号的精度。

采用上述技术方案，本实用新型实现的有益效果如下：

(1)本实用新型通过外盖、气室盖、弹性膜、弹片和支撑杆等相互作用，实现将压力信号的变化转变为传感器输出信号的变化，实现压力的准确反馈；通过弹片和支撑杆极大的降低弹性膜和弹簧在径向上的扰动，显著的提高了传感信号的精度。

(2)气室盖下壁为中空的球形结构，使得弹片有足够的伸展空间。

(3)通过板体、回形弹性锁止和卡扣固定板，实现压力传感器的安装和拆卸，压力传感器安装时，通过卡扣凹槽和卡扣固定板固定在安装孔上，拆卸时，通过按压卡扣压块，将压力传感器从安装孔上拆卸下来，安装稳固，操作简单，省时省力，使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为实施例1的结构示意图；

图3为实施例1的支撑杆的结构示意图；

图4为弹片的结构示意图；

图5为实施例2的结构示意图；

图6为实施例2的支撑杆的结构示意图；

图7为实施例2的支撑轴和支撑板的安装结构示意图。

图中，外盖1、气室盖2、弹性膜3、弹片4、支撑杆5、透气孔6、弹性膜内凹槽7、支撑轴8、凸起筋9、隔离柱11、支撑板12、气室盖上壁13、气室盖下壁14、连接管15、台阶结构16、板体17、卡扣固定板19、卡扣弹臂20、卡扣前凸起21、卡扣凹槽22、卡扣压块23、隔膜板24、导磁体25、弹簧26、线轴27和螺丝28。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1

参照图1-4中，一种高精度的压力传感器，包括外盖1、气室盖2、弹性膜3、弹片4和支撑杆5；所述外盖1设置在气室盖2的上方，且外盖1和气室盖2扣合形成内腔，弹性膜3将内腔分为上下两部分，所述气室盖2中间设置透气孔6；所述弹片4和支撑杆5设置在弹性膜3和气室盖2之间，支撑杆5上端安装固定在弹性膜3上，弹片4的外端安装固定在气室盖2的上部，弹片4的中心安装固定在支撑杆5的下部。

进一步地，所述外盖1和弹性膜3之间设置隔膜板24、导磁体25、弹簧26、线轴27和螺丝28；所述导磁体25的下端安装隔膜板24，上端安装弹簧26，弹簧26、导磁体25和隔膜板24设置在线轴27内，且弹簧26、导磁体25、隔膜板24和线轴27同轴设置；漆包线缠绕在线轴27的外侧形成线圈，线路板安装固定在线轴27上；弹簧26的上端设置螺丝28，螺丝28安装固定在线轴27内，弹簧26的两端顶紧在导磁体25和螺丝28之间；气室盖2和线轴27下端卡接，将弹性膜3的外端夹在气室盖2和线轴27中间，弹性膜3上侧承载有隔膜板24，隔膜板24沿轴向设置中空的内腔，弹性膜3的中间位置向隔膜板24内腔凹陷形成弹性膜内凹槽7。

进一步地，所述支撑杆5与隔膜板24同轴设置。

进一步地，所述支撑杆5包括支撑轴10和凸起筋9，凸起筋9固定在支撑轴8上，凸起筋9沿支撑轴10的圆周方向均匀分布，支撑轴10延伸至凸起筋9的上下两侧，支撑轴10的上端卡入弹性膜内凹槽7，支撑轴10的下端穿过弹片4的中心，且通过凸起筋9下端对弹片4的中心进行限位；凸起筋9的上表面和弹性膜3接触。

进一步地，所述弹片4为螺旋结构。

进一步地，所述气室盖2包括气室盖上壁13、气室盖下壁14和连接管15，气室盖下壁14的上侧和气室盖上壁13连接，下侧和连接管15连接；气室盖上壁13用于和线轴27、外盖1卡接；气室盖下壁14为中空的球形结构，气室盖上壁13设置在气室盖下壁14的外围，且气室盖上壁13和气室盖下壁14的连接处形成台阶结构16，弹片4的外端安装在台阶结构16上，台阶结构16对弹片4的外端进行限位，防止弹片4的外端向下移动；连接管15的中间设置透气孔6。

进一步地，所述气室盖上壁13的内径和气室盖下壁14的外径相同，台阶结构16与弹性膜内凹槽7的水平位置相对应。

进一步地，所述外盖1上安装卡扣组件，卡扣组件包括板体17、回形弹性锁止和卡扣固定板19，回形弹性锁止和卡扣固定板19设置在板体17的上下两侧；所述回形弹性锁止包括卡扣弹臂20、卡扣前凸起21、卡扣凹槽22和卡扣压块23；所述卡扣弹臂20的后端与板体17连接固定，卡扣前凸起21和卡扣压块23设置在卡扣弹臂20的上侧，卡扣前凸起21设置在卡扣弹臂20的前端，卡扣压块23设置在卡扣前凸起21的后侧，卡扣前凸起21和卡扣压块23之间形成卡扣凹槽22。

本实用新型的一种高精度的压力传感器工作时，连接管15和需要检测压力的器件相连通，通过透气孔6，使得弹性膜3下侧的压力与需要检测的压力相同。当需要检测的压力变化时，支撑杆5和弹性膜3在压力的作用下进行上下移动，从而通过隔膜板24带动导磁体25在线轴27的线圈中上下移动，通过导磁体25在线圈中定量移动，从而改变电感，通过震荡电路的频率输出，从而反馈由气压的变化引起信号的变化，实现传感器输出信号的变化；通过在线圈内部的导磁体25的准确位移，实现压力的准确反馈。压力传感器安装的机器在运行过程中会产生振动，从而导致压力传感器被动振动，弹性膜3不仅在上下方向振动，同时会在弹簧26的径向方向上振动，影响传感信号的精度，通过弹片4增加弹性膜3和弹簧26在径向上的支撑，弹性膜3和弹片4之间通过支撑杆5进行有效支撑，极大的降低了弹性膜3和弹簧26在径向上的扰动，提高传感信号的精度。

实施例2

参照图1、4-7中，一种高精度的压力传感器，包括外盖1、气室盖2、弹性膜3、弹片4和支撑杆5；所述外盖1设置在气室盖2的上方，且外盖1和气室盖2扣合形成内腔，弹性膜3将内腔分为上下两部分，所述气室盖2中间设置透气孔6；所述弹片4和支撑杆5设置在弹性膜3和气室盖2之间，支撑杆5上端安装固定在弹性膜3上，弹片4的外端安装固定在气室盖2的上部，弹片4的中心安装固定在支撑杆5的下部。

进一步地，所述外盖1和弹性膜3之间设置隔膜板24、导磁体25、弹簧26、线轴27和螺丝28；所述导磁体25的下端安装隔膜板24，上端安装弹簧26，弹簧26、导磁体25和隔膜板24设置在线轴27内，且弹簧26、导磁体25、隔膜板24和线轴27同轴设置；漆包线缠绕在线轴27的外侧形成线圈，线路板安装固定在线轴27上；弹簧26的上端设置螺丝28，螺丝28安装固定在线轴27内，弹簧26的两端顶紧在导磁体25和螺丝28之间；气室盖2和线轴27下端卡接，将弹性膜3的外端夹在气室盖2和线轴27中间，弹性膜3上侧承载有隔膜板24，隔膜板24沿轴向设置中空的内腔，弹性膜3的中间位置向隔膜板24内腔凹陷形成弹性膜内凹槽7。

进一步地，所述支撑杆5与隔膜板24同轴设置。

进一步地，所述支撑杆5包括支撑轴8、隔离柱11和支撑板12，三者同轴设置，支撑板12为中间凹陷的圆盘状结构，与弹性膜3的结构相适配；支撑板12的中间凹陷区域固定在隔离柱11的上端，支撑轴8穿过隔离柱11和支撑板12的中间凹陷区域后，与支撑板12的上端平齐，支撑板12的上表面和弹性膜3接触；支撑轴8的上端卡入弹性膜内凹槽7，支撑轴8的下端穿过弹片4的中心，且通过隔离柱11对弹片4的中心进行限位。

进一步地，所述弹片4为螺旋结构。

进一步地，所述气室盖2包括气室盖上壁13、气室盖下壁14和连接管15，气室盖下壁14的上侧和气室盖上壁13连接，下侧和连接管15连接；气室盖上壁13用于和线轴27、外盖1卡接；气室盖下壁14为中空的球形结构，气室盖上壁13设置在气室盖下壁14的外围，且气室盖上壁13和气室盖下壁14的连接处形成台阶结构16，弹片4的外端安装在台阶结构16上，台阶结构16对弹片4的外端进行限位，防止弹片4的外端向下移动；连接管15的中间设置透气孔6。

进一步地，所述气室盖上壁13的内径和气室盖下壁14的外径相同，台阶结构16与弹性膜内凹槽7的水平位置相对应。

进一步地，所述外盖1上安装卡扣组件，卡扣组件包括板体17、回形弹性锁止和卡扣固定板19，回形弹性锁止和卡扣固定板19设置在板体17的上下两侧；所述回形弹性锁止包括卡扣弹臂20、卡扣前凸起21、卡扣凹槽22和卡扣压块23；所述卡扣弹臂20的后端与板体17连接固定，卡扣前凸起21和卡扣压块23设置在卡扣弹臂20的上侧，卡扣前凸起21设置在卡扣弹臂20的前端，卡扣压块23设置在卡扣前凸起21的后侧，卡扣前凸起21和卡扣压块23之间形成卡扣凹槽22。

Claims (9)

1.一种高精度的压力传感器，其特征在于：包括外盖(1)、气室盖(2)、弹性膜(3)、弹片(4)和支撑杆(5)；所述外盖(1)设置在气室盖(2)的上方，且外盖(1)和气室盖(2)扣合形成内腔，弹性膜(3)将内腔分为上下两部分，所述气室盖(2)中间设置透气孔(6)；所述弹片(4)和支撑杆(5)设置在弹性膜(3)和气室盖(2)之间，支撑杆(5)上端安装固定在弹性膜(3)上，弹片(4)的外端安装固定在气室盖(2)的上部，弹片(4)的中心安装固定在支撑杆(5)的下部。

2.根据权利要求1所述的一种高精度的压力传感器，其特征在于：所述外盖(1)和弹性膜(3)之间设置隔膜板(24)、导磁体(25)、弹簧(26)、线轴(27)和螺丝(28)；所述导磁体(25)的下端安装隔膜板(24)，上端安装弹簧(26)，弹簧(26)、导磁体(25)和隔膜板(24)设置在线轴(27)内，且弹簧(26)、导磁体(25)、隔膜板(24)和线轴(27)同轴设置；漆包线缠绕在线轴(27)的外侧形成线圈，线路板安装固定在线轴(27)上；弹簧(26)的上端设置螺丝(28)，螺丝(28)安装固定在线轴(27)内，弹簧(26)的两端顶紧在导磁体(25)和螺丝(28)之间；气室盖(2)和线轴(27)下端卡接，将弹性膜(3)的外端夹在气室盖(2)和线轴(27)中间，弹性膜(3)上侧承载有隔膜板(24)，隔膜板(24)沿轴向设置中空的内腔，弹性膜(3)的中间位置向隔膜板(24)内腔凹陷形成弹性膜内凹槽(7)。

3.根据权利要求1所述的一种高精度的压力传感器，其特征在于：所述支撑杆(5)与隔膜板(24)同轴设置。

4.根据权利要求1或3所述的一种高精度的压力传感器，其特征在于：所述支撑杆(5)包括支撑轴(8)和凸起筋(9)，凸起筋(9)固定在支撑轴(8)上，凸起筋(9)沿支撑轴(8)的圆周方向均匀分布，支撑轴(8)延伸至凸起筋(9)的上下两侧，支撑轴(8)的上端卡入弹性膜内凹槽(7)，支撑轴(8)的下端穿过弹片(4)的中心，且通过凸起筋(9)下端对弹片(4)的中心进行限位；凸起筋(9)的上表面和弹性膜(3)接触。

5.根据权利要求1或3所述的一种高精度的压力传感器，其特征在于：所述支撑杆(5)包括支撑轴(8)、隔离柱(11)和支撑板(12)，三者同轴设置，支撑板(12)为中间凹陷的圆盘状结构，与弹性膜(3)的结构相适配；支撑板(12)的中间凹陷区域固定在隔离柱(11)的上端，支撑轴(8)穿过隔离柱(11)和支撑板(12)的中间凹陷区域后，与支撑板(12)的上端平齐，支撑板(12)的上表面和弹性膜(3)接触；支撑轴(8)的上端卡入弹性膜内凹槽(7)，支撑轴(8)的下端穿过弹片(4)的中心，且通过隔离柱(11)对弹片(4)的中心进行限位。

6.根据权利要求1所述的一种高精度的压力传感器，其特征在于：所述弹片(4)为螺旋结构。

7.根据权利要求1所述的一种高精度的压力传感器，其特征在于：所述气室盖(2)包括气室盖上壁(13)、气室盖下壁(14)和连接管(15)，气室盖下壁(14)的上侧和气室盖上壁(13)连接，下侧和连接管(15)连接；气室盖上壁(13)用于和线轴(27)、外盖(1)卡接；气室盖下壁(14)为中空的球形结构，气室盖上壁(13)设置在气室盖下壁(14)的外围，且气室盖上壁(13)和气室盖下壁(14)的连接处形成台阶结构(16)，弹片(4)的外端安装在台阶结构(16)上，台阶结构(16)对弹片(4)的外端进行限位，防止弹片(4)的外端向下移动；连接管(15)的中间设置透气孔(6)。

8.根据权利要求7所述的一种高精度的压力传感器，其特征在于：所述气室盖上壁(13)的内径和气室盖下壁(14)的外径相同，台阶结构(16)与弹性膜内凹槽(7)的水平位置相对应。

9.根据权利要求1所述的一种高精度的压力传感器，其特征在于：所述外盖(1)上安装卡扣组件，卡扣组件包括板体(17)、回形弹性锁止和卡扣固定板(19)，回形弹性锁止和卡扣固定板(19)设置在板体(17)的上下两侧；所述回形弹性锁止包括卡扣弹臂(20)、卡扣前凸起(21)、卡扣凹槽(22)和卡扣压块(23)；所述卡扣弹臂(20)的后端与板体(17)连接固定，卡扣前凸起(21)和卡扣压块(23)设置在卡扣弹臂(20)的上侧，卡扣前凸起(21)设置在卡扣弹臂(20)的前端，卡扣压块(23)设置在卡扣前凸起(21)的后侧，卡扣前凸起(21)和卡扣压块(23)之间形成卡扣凹槽(22)。

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