專利名稱：新型微量壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種微量壓力傳感器，應(yīng)用于醫(yī)療器械，報警系統(tǒng)，其它領(lǐng)域等的高靈敏觸摸探頭，各種微量沖擊、脈沖和接觸傳感器。
在
背景技術(shù)：
中，中國發(fā)明專利公報于1993年9月8日公開了“一種全光釬多功能傳感器”，其用于微細(xì)加工、精密測量和自動控制等領(lǐng)域，采用半導(dǎo)體激光器鋸齒波調(diào)頻連續(xù)波外差干涉原理，由一個帶有光隔離器和光釬引出端的半導(dǎo)體激光器、一個控溫飄系統(tǒng)、一個分束器、多個無腔單臂全光釬干涉系統(tǒng)、以及多個具有不同功能的光釬傳感器探頭構(gòu)成，分別或同時測量溫度、位移、壓力、拉力、氣體或液體的折射率、氣體或液體的流速和流量、電流、電壓、電場磁場等物理量。其中壓力傳感器電路較復(fù)雜。
本實(shí)用新型的目的是研制一種新型微量壓力傳感器，通過簡化電路，達(dá)到靈敏度高，抗干擾性強(qiáng)，體積小，重量輕，實(shí)用性強(qiáng)，功耗低的目的。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下包括場效應(yīng)管FET和輸入偏置電阻RG、源極電阻RS組成自給偏壓電路，其特點(diǎn)是，場效應(yīng)管FET柵極G連接作微量壓力轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖電壓傳感工作的壓電陶瓷片HTD，由場效應(yīng)管FET的漏極D引出線作為輸出信號V0。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案還包括由上下壓電陶瓷片HTD和屏蔽盒底蓋8以及周圈金屬骨架7組成屏蔽盒，在屏蔽盒內(nèi)各電路元件固定在屏蔽盒底蓋8上，周圈金屬骨架7上有信號電纜引出孔3，組成無線路板的微量壓力傳感器。
由上下壓電陶瓷片HTD和線路板屏蔽盒底蓋11以及周圈金屬骨架7組成屏蔽盒，各電路元件固定在由雙面敷銅板制成的線路板屏蔽盒底蓋11上，線路板屏蔽盒底蓋11上有引出信號屏蔽線13，組成有線路板的微量壓力傳感器。
上述所說的屏蔽盒內(nèi)，場效應(yīng)管4的柵極G與壓電陶瓷片HTD的鍍銀層面1之間有柵極信號輸入連線5。
上面所說的柵極信號輸入連線5導(dǎo)線直徑在0.06至0.08毫米之間。
本實(shí)用新型的
如下圖1是電路原理圖。
圖2是無線路板微量壓力傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是有線路板微量壓力傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3中雙面敷銅板制做的線路板屏蔽盒底板11平面示意圖。
上述圖中標(biāo)號說明如下1-壓電陶瓷片HTD鍍銀層面，2-壓電陶瓷片HTD銅質(zhì)電極，3-電纜引出孔，4-場效應(yīng)管FET，5-柵極信號輸入連線，6-電阻RG，7-金屬骨架，8-屏蔽盒底蓋，9-電阻RS，10-電容CS，11-線路板屏蔽盒底蓋，12-片狀元件，13-引出屏蔽線。
下面依附圖作進(jìn)一步詳述參見圖1，本實(shí)用新型由虛線框屏蔽盒內(nèi)信號檢測部分B和信號引出電纜線A組成，在虛線框內(nèi)，場效應(yīng)管FET的柵極G連接輸入電阻RG，源極S并聯(lián)偏流電阻RS和交流旁路電容CS，(這里電容CS可舍去)組成自給偏壓電路。其中在場效應(yīng)管FET源極S端連接的電阻RS上產(chǎn)生一個電壓降，使源極S電位高于地電位，而柵極G電壓是由本身管子的漏極電流產(chǎn)生的。因?yàn)殡娮鑂G取值一般都在數(shù)兆歐級，其阻值很大，而管子的輸入阻抗基本等于電阻RG值，所以柵極G電流非常小，近似于開路，其柵極G點(diǎn)電位近似為零，從而對源極S形成反偏。電阻RS具有自動穩(wěn)定工作點(diǎn)的作用，如溫度或其它原因引起場效應(yīng)管FET漏極D電流ID增大，根據(jù)(N溝道)場效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性曲線規(guī)律，則電流ID↑→VRS↑→VG↓→ID↓。電容CS相當(dāng)于在交流信號出現(xiàn)時，使源極S接地，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，防止交流負(fù)反饋，同理也不因電阻RS的加入減小交流增益。場效應(yīng)管FET的柵極G連接壓電陶瓷片HTD，從而使微小的壓力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，產(chǎn)生一個微弱的脈沖電壓，加到場效應(yīng)管FET的柵極G端，經(jīng)放大，由場效應(yīng)管FET的漏板D作為信號引出電纜線A，經(jīng)電阻RD連接工作電源Vcc，在電阻RD前端的電纜線A中引出信號輸出端V0。參見圖2，這是無線路板的一種結(jié)構(gòu)，整個屏蔽盒是由壓電陶瓷片HTD、屏蔽盒底蓋8和周圈金屬骨架7組成，在屏蔽盒底蓋8上固定場效應(yīng)管4、源極電容10、源極電阻9和柵極電阻6，這些各元件采用超小型元件，金屬骨架7可用直徑2毫米的漆包線除漆后制成圓形開口骨架，開口處可作電纜引出孔3，這樣結(jié)構(gòu)簡單，體積非常小，大約有15×2.5毫米3，重量為20克左右，這是本實(shí)用新型的特點(diǎn)。此外，均效應(yīng)管4和壓電陶瓷片中鍍銀面1之間有柵極信號輸入連線5，其直徑約0.06～0.08毫米的單根導(dǎo)線，這也是本實(shí)用新型的特點(diǎn)，壓電陶瓷片底板電極2作為工作面。參見圖3，這是采用片狀元件的帶有線路板的傳感器結(jié)構(gòu)圖，基本結(jié)構(gòu)同上所述，不同之處是雙面敷銅板制做成屏蔽盒底蓋11，作為線路板；其上焊接片狀元件12，其下連接有引出屏蔽線13。參見圖4，這是線路板示意圖，各片狀元件可焊接在其上面，其周邊對稱四個小孔是用導(dǎo)線將其下面焊接連為一體。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和效果如下1、由于采用自給偏壓電路聯(lián)結(jié)場效應(yīng)管組成微量壓力傳感器，所以電路簡單，體積很小，重量為20克，價格低，這是本實(shí)用新型的一個特點(diǎn)。
2、由于電路結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)合理，其中柵極信號輸入連線5是提高靈敏度的關(guān)鍵，所以靈敏度很高，傳感器距人體鼻子約100毫米處，人體正常呼吸產(chǎn)生微弱氣流對傳感器有工作信號，并發(fā)出穩(wěn)定的脈沖信號，抗干擾性強(qiáng)，這是本實(shí)用新型的第二個特點(diǎn)。
3、由于本實(shí)用新型采用最簡單的電路，所以功耗極低，二節(jié)7號電池可連續(xù)工作1個月以上，這是本實(shí)用新型的第三個特點(diǎn)。
4、本實(shí)用新型作為一種新型微量壓力傳感器，廣泛地應(yīng)用在各個行業(yè)，如醫(yī)療器械呼吸監(jiān)視器，心臟監(jiān)護(hù)器(可放在患者手臂、手指上拾取心律信號)，工業(yè)領(lǐng)域中各種接觸傳感器、微量沖擊傳感器、脈沖壓力傳感器等，應(yīng)用范圍廣，實(shí)用性強(qiáng)。
權(quán)利要求1.新型微量壓力傳感器，包括場效應(yīng)管FET和輸入偏置電阻RG、源極電阻RS組成自給偏壓電路，其特征是場效應(yīng)管FET柵極G連接作微量壓力轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖電壓傳感工作的壓電陶瓷片HTD，由場效應(yīng)管FET的漏極D引出線作為輸出信號V0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型微量壓力傳感器，其特征是由上下壓電陶瓷片HTD和屏蔽盒底蓋(8)以及周圈金屬骨架(7)組成屏蔽盒，在屏蔽盒內(nèi)各電路元件固定在屏蔽盒底蓋(8)上，周圈金屬骨架(7)上有信號電纜引出孔(3)，組成無線路板的微量壓力傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型微量壓力傳感器，其特征是由上下壓電陶瓷片HTD和線路板屏蔽盒底蓋(11)以及周圈金屬骨架(7)組成屏蔽盒，各電路元件固定在由雙面敷銅板制成的線路板屏蔽盒底蓋(11)上，線路板屏蔽盒底蓋(11)上有引出信號屏蔽線(13)，組成有線路板的微量壓力傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的新型微量壓力傳感器，其特征是上述所說的屏蔽盒內(nèi)，場效應(yīng)管(4)的柵極G與壓電陶瓷片HTD的鍍銀層面(1)之間有柵極信號輸入連線(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型微量壓力傳感器，其特征是上面所說的柵極信號輸入連線(5)導(dǎo)線直徑在0.06至0.08毫米之間。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種微量壓力傳感器。目的是研制一種簡化的電路，達(dá)到靈敏度高，重量輕，實(shí)用性強(qiáng)，功耗低的目的，主要結(jié)構(gòu)是由場效應(yīng)管FET和電阻R
文檔編號G01L1/16GK2236128SQ95245188
公開日1996年9月25日 申請日期1995年8月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月18日
發(fā)明者白悅云, 郝建中 申請人:陜西大正電子產(chǎn)業(yè)有限責(zé)任公司