專利名稱：高精度智能壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工礦行業(yè)控制測量用的壓力傳感器，特別是指一種在較寬的環(huán)境溫度范圍內(nèi)使用的高精度壓力傳感器。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的發(fā)展，對(duì)傳感器的要求也越來越高，傳統(tǒng)的壓力傳感器的測量綜合精度是在一個(gè)比較狹窄的補(bǔ)償溫區(qū)內(nèi)所能達(dá)到的測量精度。而一旦使用溫區(qū)超出了其補(bǔ)償溫區(qū)，測量精度就無法保證了，偏離補(bǔ)償溫區(qū)越遠(yuǎn)其測量精度就越差，可能受傳感器芯片的溫度特性影響，在寬溫區(qū)工作時(shí)測量精確度大幅下降，無法滿足很多測量要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的主要是針對(duì)市場上傳統(tǒng)壓力傳感器的存在的一些缺點(diǎn)，提供一種新的高精度智能壓力傳感器，他可以替代市場上傳統(tǒng)的壓力傳感器，特別是針對(duì)一些有寬溫區(qū)高精度的測量要求的工礦。
本實(shí)用新型的技術(shù)問題通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種高精度智能壓力傳感器，包括傳感器殼體、安裝于該殼體前端部的壓力敏感元件、調(diào)理該壓力敏感元件輸出信號(hào)的信號(hào)調(diào)理電路和引出該信號(hào)調(diào)理電路輸出信號(hào)的輸出電纜，該壓力敏感元件為具有電橋結(jié)構(gòu)的硅壓阻式敏感元件，并且其受壓面基于絕緣環(huán)形墊圈支撐于該殼體壓力引入口之內(nèi)部環(huán)面上，而該壓力敏感元件背壓面基于絕緣密封圈及鎖緊環(huán)旋固于該殼體內(nèi)周面，實(shí)現(xiàn)該壓力敏感元件、環(huán)形墊圈與該殼體引入口之內(nèi)部環(huán)面之間密封設(shè)置，安裝有該信號(hào)調(diào)理電路的調(diào)理線路板基于絕緣凹?jí)|粘接于該殼體內(nèi)部環(huán)形固支臺(tái)階。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步，該鎖緊環(huán)面上粘接環(huán)形接線板，該硅壓阻式敏感元件之應(yīng)變電阻引出電極通過焊接的金絲內(nèi)引線接于該環(huán)形接線板，再經(jīng)焊接于該環(huán)形接線板的耐高溫連接線轉(zhuǎn)接于該調(diào)理線路板，將外部殼體旋固于該傳感器殼體后端部，再經(jīng)焊接于該調(diào)理線路板的電纜連接線轉(zhuǎn)接到固定于該外部殼體尾部的接插件，再通過該接插件上的輸出電纜引出壓力信號(hào)，實(shí)現(xiàn)壓力信號(hào)的引出。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步，該信號(hào)調(diào)理電路為具有溫度補(bǔ)償、非線性修正和信號(hào)放大的集成電路元件。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步，該輸出電纜引出端基于接插件固定于該殼體尾部，該輸出電纜為屏蔽電纜。
本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是采用硅壓力敏感元件直接測量介質(zhì)壓力，無機(jī)械觸點(diǎn)，無機(jī)械磨損，壽命長；采用集成信號(hào)調(diào)理電路對(duì)敏感元件輸出的電信號(hào)進(jìn)行溫漂、非線性補(bǔ)償，可靠性高，使用溫區(qū)極寬，可以在寬溫區(qū)里實(shí)現(xiàn)高精度補(bǔ)償，精度不受溫度環(huán)境和供電電壓影響，穩(wěn)定性和可靠性高；裝配簡單易操作；無應(yīng)力安裝不會(huì)影響傳感器原有特性。


圖1為實(shí)用新型所述高精度智能壓力傳感器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
對(duì)照?qǐng)D1作說明1-傳感器殼體 9-外部殼體2-環(huán)形墊圈10-接插件3-壓力敏感元件11-輸出電纜4-密封圈 12-絕緣凹?jí)|5-鎖緊環(huán) 13-耐高溫連接線6-傳感器環(huán)形接線板14-金絲內(nèi)引線7-調(diào)理線路板8-電纜連接線
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合圖1作進(jìn)一步描述一種高精度智能壓力傳感器，包括傳感器殼體1、安裝于該殼體前端部的壓力敏感元件3、具有溫度補(bǔ)償、非線性修正和信號(hào)放大的集成信號(hào)調(diào)理電路、基于接插件10固定于該殼體尾部并具有屏蔽的輸出電纜11，該壓力敏感元件為具有電橋結(jié)構(gòu)的硅壓阻式敏感元件，并且其受壓面基于絕緣環(huán)形墊圈2支撐于該殼體壓力引入口之內(nèi)部環(huán)面上，而該壓力敏感元件背壓面基于絕緣密封圈4及鎖緊環(huán)5旋固于該殼體內(nèi)周面，實(shí)現(xiàn)該壓力敏感元件、環(huán)形墊圈與該殼體引入口之內(nèi)部環(huán)面之間密封設(shè)置，安裝有該信號(hào)調(diào)理電路的調(diào)理線路板7基于絕緣凹?jí)|12粘接于該殼體內(nèi)部環(huán)形固支臺(tái)階。
該鎖緊環(huán)面上粘接環(huán)形接線板6，該硅壓阻式敏感元件之應(yīng)變電阻引出電極通過焊接的金絲內(nèi)引線14接于該環(huán)形接線板，再經(jīng)焊接于該環(huán)形接線板的耐高溫連接線13轉(zhuǎn)接于該調(diào)理線路板，將外部殼體9旋固于該傳感器殼體1后端部，再經(jīng)焊接于該調(diào)理線路板的電纜連接線8轉(zhuǎn)接到固定于該外部殼體尾部的接插件10，再通過該接插件上的輸出電纜11引出壓力信號(hào)，實(shí)現(xiàn)壓力信號(hào)的引出。
本實(shí)用新型中所述的硅壓阻式敏感元件采用本申請(qǐng)人先前公開的專利技術(shù)制成的(專利名稱一種微型動(dòng)態(tài)壓阻壓力傳感器及其制造方法，申請(qǐng)?zhí)?03101063298)，具有惠斯通電橋結(jié)構(gòu)的該硅壓阻式敏感元件兩面依次形成SiO2與Si3N4復(fù)合層，同時(shí)在該硅壓阻式敏感元件之背壓面形成多個(gè)作為應(yīng)變電阻引出電極的金屬化層，再焊接金絲內(nèi)引線后轉(zhuǎn)接到該環(huán)形轉(zhuǎn)接板，實(shí)現(xiàn)壓力信號(hào)的引出。
從圖還可以看出，高精度智能傳感器內(nèi)部安裝零件較少，裝配簡單。
從圖可以看出，高精度智能傳感器體積較小，可以適用與多種空間狹小的工礦測試環(huán)境，選用硅壓阻壓力傳感器芯體在工作時(shí)彈性膜片為硅膜，最大位移僅為1～2μm，不存在機(jī)械疲勞及磨損等問題。傳感器輸出的電壓信號(hào)與集成電路元件組成的電子電路耦合方便，也無機(jī)械拉動(dòng)與聯(lián)接，也就不存在磨損與壽命問題及可靠性問題。
本實(shí)用新型具有工藝簡單，無機(jī)械用動(dòng)部件，壓力測量準(zhǔn)確，可靠性高，使用環(huán)境溫區(qū)寬，性價(jià)比高，符合現(xiàn)代普遍測量要求，具有廣闊的市場前景。
高精度智能壓力傳感器參數(shù)指標(biāo)為工作溫區(qū)最寬可達(dá)-50℃～150℃壓力范圍0～100MPa的任意壓力區(qū)間根據(jù)壓力形式絕壓、差壓、表壓工作電壓7V～40V DC綜合精度0.05％FS～0.5％FS(全溫區(qū))過載≥1.5倍輸出0～5V、0.5～4.5V、1～5V、4~20mA、數(shù)字輸出
權(quán)利要求1.一種高精度智能壓力傳感器，包括傳感器殼體(1)、安裝于該殼體前端部的壓力敏感元件(3)、調(diào)理該壓力敏感元件輸出信號(hào)的信號(hào)調(diào)理電路和引出該信號(hào)調(diào)理電路輸出信號(hào)的輸出電纜(11)，其特征在于，該壓力敏感元件為具有電橋結(jié)構(gòu)的硅壓阻式敏感元件，并且其受壓面基于絕緣環(huán)形墊圈(2)支撐于該殼體壓力引入口之內(nèi)部環(huán)面上，而該壓力敏感元件背壓面基于絕緣密封圈(4)及鎖緊環(huán)(5)旋固于該殼體內(nèi)周面，實(shí)現(xiàn)該壓力敏感元件、環(huán)形墊圈與該殼體引入口之內(nèi)部環(huán)面之間密封設(shè)置，安裝有該信號(hào)調(diào)理電路的調(diào)理線路板(7)基于絕緣凹?jí)|(12)粘接于該殼體內(nèi)部環(huán)形固支臺(tái)階。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高精度智能壓力傳感器，其特征在于，該鎖緊環(huán)面上粘接環(huán)形接線板(6)，該硅壓阻式敏感元件之應(yīng)變電阻引出電極通過焊接的金絲內(nèi)引線(14)接于該環(huán)形接線板，再經(jīng)焊接于該環(huán)形接線板的耐高溫連接線(13)轉(zhuǎn)接于該調(diào)理線路板，將外部殼體(9)旋固于該傳感器殼體(1)后端部，再經(jīng)焊接于該調(diào)理線路板的電纜連接線(8)轉(zhuǎn)接到固定于該外部殼體尾部的接插件(10)，再通過該接插件上的輸出電纜(11)引出壓力信號(hào)，實(shí)現(xiàn)壓力信號(hào)的引出。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高精度智能壓力傳感器，其特征在于，該信號(hào)調(diào)理電路為具有溫度補(bǔ)償、非線性修正和信號(hào)放大的集成電路元件。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高精度智能壓力傳感器，其特征在于，該輸出電纜引出端基于接插件(10)固定于該殼體尾部，該輸出電纜為屏蔽電纜。
專利摘要一種高精度智能壓力傳感器，包括傳感器殼體、安裝于該殼體前端部的壓力敏感元件、調(diào)理該壓力敏感元件輸出信號(hào)的信號(hào)調(diào)理電路和引出該信號(hào)調(diào)理電路輸出信號(hào)的輸出電纜，該壓力敏感元件為具有電橋結(jié)構(gòu)的硅壓阻式敏感元件，并且其受壓面基于絕緣環(huán)形墊圈支撐于該殼體壓力引入口之內(nèi)部環(huán)面上，而該壓力敏感元件背壓面基于絕緣密封圈及鎖緊環(huán)旋固于該殼體內(nèi)周面，實(shí)現(xiàn)該壓力敏感元件、環(huán)形墊圈與該殼體引入口之內(nèi)部環(huán)面之間密封設(shè)置，安裝有該信號(hào)調(diào)理電路的調(diào)理線路板基于絕緣凹?jí)|粘接于該殼體內(nèi)部環(huán)形固支臺(tái)階；本實(shí)用新型提供一種新的高精度智能壓力傳感器，可以替代市場上傳統(tǒng)的壓力傳感器，特別是針對(duì)一些有寬溫區(qū)高精度的測量要求的工礦。
文檔編號(hào)G01L19/00GK2888426SQ20062006844
公開日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月10日
發(fā)明者王冰, 吳如兆, 王善慈, 楊成, 尤彩紅 申請(qǐng)人:昆山雙橋傳感器測控技術(shù)有限公司