CN2563562Y - 差压传感器 - Google Patents
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Abstract
一种差压传感器，包括补偿板组件1、中间有芯片构成的传感器组件8，其特征是传感器组件8与环状基座7焊成一体，将传感器组件8的引线软带6从基座7侧壁孔引出，中心小仿形体9嵌于传感器组件8和基座7之间；两个中心膜片10焊在基座7两侧环心处；两个大仿形体11及隔离膜片12对侧焊在基底7两侧，与内为凹形容室13构成的正、负压腔；接插件座5与基座7的引线软带6侧孔焊为一体，接插件3和引线软带6端焊在一起，置于接插件座5中，接插件座5与接口2焊在一起，用螺帽4固定接插件3，本设计具有体积小，应用范围广可靠性高，稳定性高的优点。可用于液体、气体的差压、流量的测量。
Description
所属技术领域 本实用新型属于工业仪表，涉及用压阻式力敏元件测量压力差值的差压传感器。
背景技术 在工业仪表的应用中，经常遇到要求传感器在十几兆帕条件下，测量十几千兆帕的压差信号。这就要求差压差压传感器要能承受超过测量几千倍或几万倍静压过载能力。在这种作业环境下，尽管扩散硅芯片本身的精度可以达到测量要求，但其强度难以单独用于作业，因为环境压力只靠扩散硅芯片承受能力的2-5倍是不够的。因此必须有合理坚实的结构来保护芯片不致破碎，实现压差信号的测量。
发明内容 本实用新型的目的是提供一种体积小、精度高、高过载的差压传感器。
这种差压传感器，包括补偿板组件1、中间有芯片构成的传感器组件8，其特征是传感器组件8与环状基座7配合焊成一体，将传感器组件8的引线软带6从基座7侧壁孔引出，中心小仿形体9嵌于传感器组件8和基座7之间并焊为一体；两个中心膜片10焊在基座7两侧环心处；两个大仿形体11及隔离膜片12对称焊在基底7两侧，与内为凹形的容室13构成正、负压腔；接插件座5在基座7的引线软带6侧壁孔处与基座7焊为一体，接插件3和引线软带6端焊在一起，置于接插件座5中，插件座5与接口2焊在一起，用螺帽4固定接插件3。
本设计具有体积小，应用范围广可靠性高，稳定性高的优点。它采用四膜片静压和过载保护结构，用微机械加工硅压阻差压芯体，全不锈钢壳体，和标准差压容室接口。可用于液体、气体的差压、流量的测量，可广泛应用于石油化工、供水、供电、电站、冶金制造、锅炉控制、带压容器测量等行业。
附图说明 附图1为差压传感器的剖视图；
附图2为芯片电路示意图；
具体实施方式 本设计的差压传感器，见图1；包括补偿板组件1、中间有芯片构成的传感器组件8，其特征是传感器组件8与环状基座7配合焊成一体，将传感器组件8的引线软带6从基座7侧壁孔引出，中心小仿形体9嵌于传感器组件8和基座7之间并焊为一体；两个中心膜片10焊在基座7两侧环心处；两个大仿形体11与隔离膜片12焊在一起，大仿形体11对称焊在基底7两侧，与内为凹形的容室13构成正、负压腔体；接插件座5与基座7在其引线软带6侧孔部位焊为一体，接插件3和引线软带6端焊在一起，置于接插件座5中，插件座5与接口2焊在一起，有螺帽4来固定接插件3，补偿板1插入接插件3，将信号引出。容室13上还有对称配置的放气阀组件14及固定用螺栓15、螺姆16。传感器组件8由硅芯片与玻璃静电封接，玻璃与导压管封接，导压管与有线路的陶瓷片可伐座焊在一起，硅片上的桥路引线通过硅铝丝压焊在陶瓷线路板上，陶瓷线路板焊在可伐座的可伐丝上，由引线软带6将可伐丝引出。大仿形体11为两侧圆形台形，一侧为与隔离膜片12相同形状的正弦波形，并有贯穿直径的导油槽，另一侧为与中心膜片10相同波环形，并在台壁与波环边缘有与基座7的导油孔相对应的半圆盲孔。基座7为圆台形，其侧壁有径向引线孔，正、负腔硅油封口，侧壁上还有轴向的正、负压导孔，圆台底部圆心处有导油孔；结合状态的基座7底部有封油销17。
传感器组件8的芯片上的四个扩散电阻R1、R2、R3、R4组成惠斯通电桥，见图2；供电输入为恒流或恒压，输入+和输入-为供电电源正端和负端；输出+和输出-为信号输出的正端和负端，一般为电压信号。在受到外界压力时，芯片硅膜产生形变，扩散电阻R1、R4减小，R2、R3增大，在供电恒定的情况下，由于压阻效应原理，其桥路两端电压发生变化，相应的有一定的信号输出。
本设计的差压传感器的机械结构可适合于相当宽测量范围中的静压和过载冲击。结构设计考虑隔离膜片需保持一定的间隙，其中心膜片10要随差压传感器量程的不同而厚度不一，量程与中心膜片厚度的参数如下：量程(千帕) 3Kpa 8Kpa 40Kpa 120Kpa 400Kpa中心膜片的厚度 0.1mm 0.15mm 0.20mm 0.40mm 0.80mm
最后差压传感器通过补偿要达到0.5％F.S-0.2％F.S的精度要求。其长期稳定性优于0.2％F.S/年。
Claims (5)
1、一种差压传感器，包括补偿板组件(1)、中间有芯片构成的传感器组件(8)，其特征是传感器组件(8)与环状基座(7)配合焊成一体，传感器组件(8)的引线软带(6)从基座(7)侧壁孔引出，中心小仿形体(9)嵌于传感器组件(8)和基座(7)之间并焊为一体；两个中心膜片(10)焊在基座(7)两侧环心处；两个大仿形体(11)与隔离膜片(12)焊在一起，大仿形体(11)对称焊在基座(7)两侧，与内为凹形的容室(13)构成正、负压腔体；接插件座(5)与基座(7)在其引线软带(6)侧孔部位焊为一体，接插件(3)和引线软带(6)端焊在一起，置于接插件座(5)中，插件座(5)与接口(2)焊在一起，用螺帽(4)固定接插件(3)。
2、根据权利要求1所述的差压传感器，其特征是基座(7)为圆台形，其侧壁有径向引线孔，正、负腔硅油封口，侧壁上还有轴向的正、负压导孔，圆台底部圆心处有导油孔；结合状态的基座(7)底部焊上封油销(17)。
3、根据权利要求1所述的差压传感器，其特征是大仿形体(11)为两侧圆形台形。一侧为与隔离膜片(12)相同形状的正弦波形，并有贯穿直径的导油槽，另一侧为与中心膜片(10)相同波环形，并在台壁与波环边缘有与基座(7)的导油孔相对应的半圆盲孔。
4、根据权利要求1所述的差压传感器，其特征是传感器组件(8)由硅芯片玻璃静电封接，玻璃与导压管封接，导压管与有线路的陶瓷片可伐座焊在一起，硅片上的桥路引线通过硅铝丝压焊在陶瓷线路板上，陶瓷线路板焊在可伐座的可伐丝上，由引线软带(6)将可伐丝引出，补偿板(1)插入接插件(3)将信号引出。
5、根据权利要求1所述的差压传感器，其特征是传感器组件(8)的芯片上的四个扩散电阻(R1)、(R2)、(R3)、(R4)组成惠斯通电桥；供电输入为恒流或恒压，输入(+)为供电电源正端，输入(-)为负端；输入(+)和输出(-)为信号输出端。
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2002
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