CN218444262U - 一种压差传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压差传感器，包括外壳，外壳侧面设有高压端管道和低压端管道，大气腔体与盖板围合成的容置空间内固定安装有压差感应模块，大气腔体内壁开设有与高压端管道连通的高压端入口以及与低压端管道连通的低压端入口；盖板上开设有通大气孔；压差感应模块包括一体化连接的电路板、陶瓷板和压力敏感元件，陶瓷板上固定连接有围挡，围挡设有高压腔室和大气压腔室，第一压力敏感元件安装在高压腔室内，第二压力敏感元件安装在大气压腔室内，高压腔室底部开设有与高压端入口连通的通气孔；压力敏感元件下方开设有与低压端入口连通的通孔。本实用新型设计了一种压差传感器，结构简单，质量轻，装配方便，且节约了生产成本。

Description

一种压差传感器

技术领域

本实用新型涉及电子传感器的技术领域，尤其是涉及一种压差传感器。

背景技术

压差传感器用于测量两个压力端口(高压端和低压端)之间的压力差，当前的压差传感器部分仅能单独输出一路压差信号，无法同时输出压差信号和另外一路低压端信号，也有部分可以输出压差信号和另外一路低压信号，但通常获得压差信号的办法是对两路压力信号进行简单的差分，压差信号精度受到低压端和高压端压力信号精度本身的影响，无法满足高精度的应用场景。

也就是说，现有技术中存在的技术问题主要为：1、压差传感器无法输出两路信号；2、需要使用差分运放输出差压信号，增加了产品成本；3、差压信号收到高压端及低压端自身压力精度的影响，差压信号输出精度低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种压差传感器，提出了一种新的设计结构，可以输出两路压力信号，在电路上去除了差分运放，降低了产品成本，同时提升了产品的压差输出精度。

为实现上述目的，本实用新型的压差传感器的具体技术方案如下：

一种压差传感器，包括外壳，所述外壳侧面设有高压端管道和低压端管道，所述外壳中部设有大气腔体，大气腔体外侧连接有盖板，大气腔体与盖板围合成的容置空间内固定安装有压差感应模块，大气腔体内壁开设有与高压端管道连通的高压端入口以及与低压端管道连通的低压端入口；盖板上开设有通大气孔，通大气孔与大气腔体连通；

压差感应模块包括电路板、陶瓷板和压力敏感元件，陶瓷板上固定连接有围挡，围挡设有高压腔室和大气压腔室，压力敏感元件包括第一压力敏感元件和第二压力敏感元件，通过两颗压力敏感元件的使用，可以探测并实际输出两路压力信号；第一压力敏感元件安装在高压腔室内，第二压力敏感元件安装在大气压腔室内，高压腔室底部开设有与高压端入口连通的通气孔；第一压力敏感元件直接承受作用在其两侧的高压和低压造成的差压信号；第二压力敏感元件直接承受作用在其两侧的低压和大气压造成的低压表压信号；

通过高压端和低压端同时作用在同一压力敏感元件的两侧，从而可以获得实际物理层面的压差信号，避免了使用转换后的模拟电信号甚至数字信号进行差分处理造成精度的降低，在降低了产品成本的同时提升了产品的精度，使得产品输出精度不受另一路输出信号的影响。

进一步，所述围挡上设有密封槽，盖板上设有与密封槽相匹配的支撑筋，支撑筋嵌入所述密封槽用于形成密闭腔体；支撑筋用于与围挡配合实现压力密封，形成了独立的密闭压力腔体，从而可以很方便的使高压或低压直接作用在压力敏感元件另一侧。

进一步，所述通大气孔上覆盖有滤纸。

进一步，所述滤纸采用防水透气膜，所述滤纸采用胶粘或超声波焊接的方式覆盖在通大气孔上。

进一步，所述外壳侧面设有电气接插件，电气接插件与电路板电连接。

进一步，所述外壳侧面设有安装座，安装座上开设有装配孔。

进一步，所述第一压力敏感元件和第二压力敏感元件位于低压端入口上方，第一压力敏感元件、第二压力敏感元件与低压端入口之间的电路板和陶瓷板上开设有通孔，用于使低压端入口的低压气作用在第一压力敏感元件和第二压力敏感元件的背面。

进一步，所述压力敏感元件采用玻璃微熔、陶瓷电容、陶瓷电阻、MEMS电阻、MEMS电容中的任一种，其中，MEMS电阻为较佳的选择，即第一压力敏感元件和第二压力敏感元件采用表压MEMS芯片。

进一步，所述电路板和陶瓷板一体式连接，压力敏感元件安装在陶瓷板上，具体的，压力敏感元件通过胶粘的方式安装在陶瓷板上。

进一步，所述电路板和陶瓷板分体式连接，电路板和陶瓷板之间通过引线键合连接，压力敏感元件安装在陶瓷板上，具体的，压力敏感元件通过胶粘的方式安装在陶瓷板上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一、通过两颗压力敏感元件的使用，可以探测并实际输出两路压力信号；

二、通过高压端和低压端同时作用在同一压力敏感元件的两侧，从而可以获得实际物理层面的压差信号，避免了使用转换后的模拟电信号甚至数字信号进行差分处理造成精度的降低，在降低了产品成本的同时提升了产品的精度，使得产品输出精度不受另一路输出信号的影响；

三、支撑筋与围挡配合实现压力密封，形成了独立的密闭压力腔体，从而可以很方便的使高压或低压直接作用在压力敏感元件另一侧。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中压差感应模块为一体式结构时的结构示意图；

图2为本实用新型中压差感应模块为分体式结构时的结构示意图；

图3为本实用新型中压差感应模块为分体式结构时的立体结构示意图；

图4为本实用新型中盖板的内侧结构示意图；

图5为本实用新型中盖板的立体结构示意图；

图6为本实用新型中外壳的立体结构示意图；

图7为本实用新型中外壳的结构示意图；

图8为本实用新型中外壳的侧视图；

图9为本实用新型中外壳的俯视图；

图10为本实用新型的原理图；

图中标记说明：1、电路板；2、陶瓷板；3、围挡；301、高压腔室；302、大气压腔室；303、密封槽；4、第一压力敏感元件；5、第二压力敏感元件；6、通气孔；7、支撑筋；8、通大气孔；9、盖板；10、高压端管道；11、低压端管道；12、电气接插件；13、装配孔；14、外壳；1401、大气腔体；15、高压端入口；16、低压端入口。

具体实施方式

为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图和具体较佳实施方式，对本实用新型一种压差传感器做进一步详细的描述。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1：

请参阅图1以及图4-10，本实用新型提供一种技术方案：一种压差传感器，包括外壳14，所述外壳14侧面设有高压端管道10和低压端管道11，所述外壳14中部设有大气腔体1401，大气腔体1401外侧连接有盖板9，大气腔体1401与盖板9围合成的容置空间内固定安装有压差感应模块，大气腔体1401内壁开设有与高压端管道10连通的高压端入口15以及与低压端管道11连通的低压端入口16；盖板9上开设有通大气孔8，通大气孔8与大气腔体1401连通；

压差感应模块包括电路板1、陶瓷板2和压力敏感元件，陶瓷板2上固定连接有围挡3，围挡3设有高压腔室301和大气压腔室302，压力敏感元件包括第一压力敏感元件4和第二压力敏感元件5，通过两颗压力敏感元件的使用，可以探测并实际输出两路压力信号；第一压力敏感元件4安装在高压腔室301内，第二压力敏感元件5安装在大气压腔室302内，高压腔室301底部开设有与高压端入口15连通的通气孔6；第一压力敏感元件4直接承受作用在其两侧的高压和低压造成的差压信号；第二压力敏感元件5直接承受作用在其两侧的低压和大气压造成的低压表压信号；

通过高压端和低压端同时作用在同一压力敏感元件的两侧，从而可以获得实际物理层面的压差信号，避免了使用转换后的模拟电信号甚至数字信号进行差分处理造成精度的降低，在降低了产品成本的同时提升了产品的精度，使得产品输出精度不受另一路输出信号的影响。

进一步，所述围挡3上设有密封槽303，盖板9上设有与密封槽303相匹配的支撑筋7，支撑筋7嵌入所述密封槽303用于形成密闭腔体；支撑筋7用于与围挡3配合实现压力密封，形成了独立的密闭压力腔体，从而可以很方便的使高压或低压直接作用在压力敏感元件另一侧。

进一步，所述通大气孔8上覆盖有滤纸。

进一步，所述滤纸采用防水透气膜，所述滤纸采用胶粘或超声波焊接的方式覆盖在通大气孔8上。

进一步，所述外壳14侧面设有电气接插件12，电气接插件12与电路板1电连接。

进一步，所述外壳14侧面设有安装座，安装座上开设有装配孔13。

进一步，所述第一压力敏感元件4和第二压力敏感元件5位于低压端入口16上方，第一压力敏感元件4、第二压力敏感元件5与低压端入口16之间的电路板1和陶瓷板2上开设有通孔，用于使低压端入口16的低压气作用在第一压力敏感元件4和第二压力敏感元件5的背面。

进一步，所述压力敏感元件采用玻璃微熔、陶瓷电容、陶瓷电阻、MEMS电阻、MEMS电容中的任一种，其中，MEMS电阻为较佳的选择，即第一压力敏感元件4和第二压力敏感元件5采用表压MEMS芯片。

进一步，所述电路板1和陶瓷板2一体式连接，压力敏感元件安装在陶瓷板2上，具体的，压力敏感元件通过胶粘的方式安装在陶瓷板2上。

实施例2：

请参阅图2-3，本实施例的一种压差传感器，与实施例1的技术方案相比，不同之处在于：所述电路板1和陶瓷板2分体式连接，电路板1和陶瓷板2之间通过引线键合连接，压力敏感元件安装在陶瓷板2上，具体的，压力敏感元件通过胶粘的方式安装在陶瓷板2上。

工作原理：本实用新型的压差传感器应用过程中，高压端管道10与高压气连通，低压端管道11与低压气连通；低压气进入传感器内后密封在低压腔体内，并作用在两颗压力敏感元件的背压面，高压气体进入传感器内后通过电路板1及陶瓷板2的高压气孔进入高压腔体内，封装在高压腔体内的第一压力敏感元件4感受正面的高压及背面的低压压差并通过对应电路输出，另外一颗第二压力敏感元件5正面与大气压连通，背面感受低压，通过对应电路输出低压的表压信号。典型的应用如汽车尾气压差测量及处理系统等。本实用新型的压差传感器结构简单，质量轻，装配方便，可根据应用需求定制不同结构及参数，适于推广应用。

可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种压差传感器，其特征在于：包括外壳(14)，所述外壳(14)侧面设有高压端管道(10)和低压端管道(11)，所述外壳(14)中部设有大气腔体(1401)，大气腔体(1401)外侧连接有盖板(9)，大气腔体(1401)与盖板(9)围合成的容置空间内固定安装有压差感应模块，大气腔体(1401)内壁开设有与高压端管道(10)连通的高压端入口(15)以及与低压端管道(11)连通的低压端入口(16)；盖板(9)上开设有通大气孔(8)，通大气孔(8)与大气腔体(1401)连通；

压差感应模块包括电路板(1)、陶瓷板(2)和压力敏感元件，陶瓷板(2)上固定连接有围挡(3)，围挡(3)设有高压腔室(301)和大气压腔室(302)，压力敏感元件包括第一压力敏感元件(4)和第二压力敏感元件(5)，第一压力敏感元件(4)安装在高压腔室(301)内，第二压力敏感元件(5)安装在大气压腔室(302)内，高压腔室(301)底部开设有与高压端入口(15)连通的通气孔(6)。

2.根据权利要求1所述的压差传感器，其特征在于，所述围挡(3)上设有密封槽(303)，盖板(9)上设有与密封槽(303)相匹配的支撑筋(7)，支撑筋(7)嵌入所述密封槽(303)用于形成密闭腔体。

3.根据权利要求1所述的压差传感器，其特征在于，所述通大气孔(8)上覆盖有滤纸。

4.根据权利要求3所述的压差传感器，其特征在于，所述滤纸采用防水透气膜，所述滤纸采用胶粘或超声波焊接的方式覆盖在通大气孔(8)上。

5.根据权利要求1所述的压差传感器，其特征在于，所述外壳(14)侧面设有电气接插件(12)，电气接插件(12)与电路板(1)电连接。

6.根据权利要求1所述的压差传感器，其特征在于，所述外壳(14)侧面设有安装座，安装座上开设有装配孔(13)。

7.根据权利要求1所述的压差传感器，其特征在于，所述第一压力敏感元件(4)和第二压力敏感元件(5)位于低压端入口(16)上方，第一压力敏感元件(4)、第二压力敏感元件(5)与低压端入口(16)之间的电路板(1)和陶瓷板(2)上开设有通孔，用于使低压端入口(16)的低压气作用在第一压力敏感元件(4)和第二压力敏感元件(5)的背面。

8.根据权利要求1所述的压差传感器，其特征在于，所述压力敏感元件采用玻璃微熔、陶瓷电容、陶瓷电阻、MEMS电阻、MEMS电容中的任一种。

9.根据权利要求1所述的压差传感器，其特征在于，所述电路板(1)和陶瓷板(2)一体式连接，压力敏感元件安装在陶瓷板(2)上。

10.根据权利要求1所述的压差传感器，其特征在于，所述电路板(1)和陶瓷板(2)分体式连接，电路板(1)和陶瓷板(2)之间通过引线键合连接，压力敏感元件安装在陶瓷板(2)上。

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