耐高溫壓力傳感器的芯體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及壓力傳感器領(lǐng)域，具體是耐高溫壓力傳感器的芯體。
【背景技術(shù)】
[0002]傳感器是將壓力、溫度、流量、氣體等非電信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的測(cè)量器件。在航空、航天等領(lǐng)域，傳感器被用于測(cè)量空中姿態(tài)、壓力、溫度、加速度等參數(shù)信息，有些傳感器的測(cè)量參數(shù)直接參與到系統(tǒng)的控制中，這些參數(shù)測(cè)量的準(zhǔn)確性對(duì)任務(wù)的成敗起到至關(guān)重要的作用。在民用領(lǐng)域，傳感器的應(yīng)用更加廣泛，如汽車、手機(jī)、家用電器等。
[0003]目前的壓力傳感器絕大多數(shù)在常溫條件下或80°C下工作，工作溫度超過(guò)100°C的并不多見(jiàn)，而在許多領(lǐng)域里，例如高溫管道內(nèi)壓力的測(cè)量、鍋爐內(nèi)壓力的測(cè)量、各種發(fā)動(dòng)機(jī)腔體內(nèi)壓力的測(cè)量、高溫容器內(nèi)的壓力測(cè)量等，均迫切需要壓力傳感器能夠在高溫下正常工作的。所以對(duì)能夠在高溫下工作的壓力傳感器技術(shù)的研究成為目前壓力傳感器技術(shù)領(lǐng)域的主要研究方向?，F(xiàn)有壓力傳感器為了滿足高溫環(huán)境下進(jìn)行壓力測(cè)量，其芯體結(jié)構(gòu)普遍比較復(fù)雜，這導(dǎo)致壓力傳感器的制作工藝復(fù)雜，成本較高，不便于推廣應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)的耐高溫壓力傳感器的芯體。
[0005]本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題主要通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):耐高溫壓力傳感器的芯體，包括底座、壓環(huán)、感壓膜片及敏感芯片，所述壓環(huán)連接在底座上，感壓膜片周邊密封固定于底座與壓環(huán)之間，且感壓膜片與底座之間構(gòu)成有容置有硅油的硅油腔；所述敏感芯片設(shè)于硅油腔內(nèi)且與底座固定連接，敏感芯片連接有穿過(guò)底座的引線，所述底座構(gòu)成有接通硅油腔與外界的注油通道。本實(shí)用新型通過(guò)感壓膜片將敏感芯片與被測(cè)介質(zhì)隔離，硅油腔內(nèi)的硅油傳遞壓力，當(dāng)壓力作用在感壓膜片上時(shí)，通過(guò)硅油使敏感芯片感受壓力，產(chǎn)生電信號(hào)。本實(shí)用新型用于構(gòu)造的傳感器還需包括電路組件和結(jié)構(gòu)件，其中，本實(shí)用新型用于感應(yīng)被測(cè)介質(zhì)的壓力，并將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為微弱的電信號(hào)，再由電路組件將微弱的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出，而各結(jié)構(gòu)件則將本實(shí)用新型與電路組件牢固的連接在一起，以此來(lái)保證傳感器的密封性能。
[0006]進(jìn)一步的，耐高溫壓力傳感器的芯體，還包括鋼珠，所述鋼珠連接在底座上且封閉注油通道位于底座外側(cè)的開(kāi)口。本實(shí)用新型在具體設(shè)置時(shí)，鋼珠的半徑大于注油通道開(kāi)口的半徑，鋼珠封閉注油通道開(kāi)口時(shí)其局部嵌入注油通道內(nèi)，如此，能保證鋼珠封閉注油通道時(shí)的密封性能。
[0007]為了保證感壓膜片具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐高溫性能，進(jìn)一步的，所述感壓膜片采用波紋狀的鋼片。
[0008]進(jìn)一步的，耐高溫壓力傳感器的芯體，還包括陶瓷環(huán)，所述陶瓷環(huán)設(shè)于硅油腔內(nèi)且與底座固定連接。本實(shí)用新型的陶瓷環(huán)用于對(duì)感壓膜片邊緣區(qū)域進(jìn)行支承，能避免感壓膜片與底座和壓環(huán)脫離連接。
[0009]為了使本實(shí)用新型應(yīng)用時(shí)布線更加規(guī)則，進(jìn)一步的，耐高溫壓力傳感器的芯體，還包括固定板，所述固定板固定在底座上，所述引線穿過(guò)固定板。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:本實(shí)用新型包括底座、壓環(huán)、感壓膜片及敏感芯片，其中，壓環(huán)連接在底座上，感壓膜片周邊密封固定于底座與壓環(huán)之間，且感壓膜片與底座之間構(gòu)成有容置有硅油的硅油腔；敏感芯片設(shè)于硅油腔內(nèi)且與底座固定連接，敏感芯片連接有穿過(guò)底座的引線，底座構(gòu)成有接通硅油腔與外界的注油通道。本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制作和實(shí)現(xiàn)，成本低，進(jìn)而使得本實(shí)用新型便于推廣應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖中附圖標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的名稱為:1、底座，2、壓環(huán)，3、感壓膜片，4、敏感芯片，5、注油通道，6、鋼珠，7、固定板，8、粘接劑，9、陶瓷環(huán)，10、引線。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步地的詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0014]實(shí)施例:
[0015]如圖1所示，耐高溫壓力傳感器的芯體，包括底座1、壓環(huán)2、感壓膜片3、敏感芯片4、鋼珠6、固定板7及陶瓷環(huán)9，其中，為了使本實(shí)施例的感壓膜片3具有良好的耐高溫性能，感壓膜片3采用波紋狀的鋼片，在具體實(shí)施時(shí)，本實(shí)施例的感應(yīng)膜片3采用316L不銹鋼膜片實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例的壓環(huán)2連接在底座1上，感壓膜片3周邊密封固定于底座1與壓環(huán)2之間，且感壓膜片3與底座1之間構(gòu)成有容置有硅油的硅油腔。本實(shí)施例在具體實(shí)施時(shí)，底座1、壓環(huán)2及感壓膜片3采用真空電子束焊接的方式進(jìn)行連接。其中，真空電子束焊接是利用加速和聚集的電子束轟擊置于真空中的焊接接縫所產(chǎn)生的熱能進(jìn)行焊接的方法。由于電子束的穿透能力強(qiáng)，所以熱量比較集中，熱影響區(qū)相對(duì)較小，焊接的深度與寬度的比例可達(dá)到10:1。由于焊接時(shí)的熱量集中，不會(huì)造成結(jié)構(gòu)件變形以及由于焊接熱量導(dǎo)致敏感芯體漂移的情況發(fā)生。因?yàn)楹附邮窃谡婵窄h(huán)境中進(jìn)行的，所以不僅可以防止氧氣等氣體對(duì)金屬的污染，而且對(duì)溶化焊縫金屬有凈化除氣的作用。同時(shí)因該焊接的熱應(yīng)力影響小，焊接深寬比高，能保證本實(shí)施例構(gòu)造的傳感器的高溫、高可靠性。綜上所述，本實(shí)施例的底座1、壓環(huán)2及感壓膜片3采用真空電子束焊接機(jī)焊接為一體結(jié)構(gòu)，能提高本實(shí)施例的可靠性，進(jìn)而能提升本實(shí)施例構(gòu)造的傳感器的可靠性。
[0016]本實(shí)施例的敏感芯片4設(shè)于硅油腔內(nèi)且與底座1固定連接，敏感芯片4連接有穿過(guò)底座1的引線10，底座1構(gòu)成有接通硅油腔與外界的注油通道5，鋼珠6連接在底座1上且封閉注油通道5位于底座1外側(cè)的開(kāi)口。本實(shí)施例的陶瓷環(huán)9設(shè)于硅油腔內(nèi)且與底座1固定連接，陶瓷環(huán)9用于支承感壓膜片3的邊緣區(qū)域。本實(shí)施例在具體實(shí)施時(shí)，敏感芯片4和陶瓷環(huán)9均采用耐油性能較好的730膠與底座1連接，本實(shí)施例的鋼珠6采用儲(chǔ)能焊機(jī)焊接在底座1上。
[0017]本實(shí)施例的固定板7固定在底座1上，引線10穿過(guò)固定板7且由固定板7對(duì)其進(jìn)行定位，本實(shí)施例在用于構(gòu)造傳感器時(shí)，固定板7的雙面上均布置電路元件。本實(shí)施例在具體實(shí)施時(shí)，固定板7與底座1之間通過(guò)粘接劑8進(jìn)行粘接，其中，粘接劑8可采用GD414膠實(shí)現(xiàn)。
[0018]本實(shí)施例應(yīng)用時(shí)通過(guò)感壓膜片3接受被測(cè)介質(zhì)產(chǎn)生的壓力，感壓膜片3使得硅油腔體積變小，硅油腔內(nèi)的硅油則使敏感芯片4感受壓力，并生電信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)壓電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。
[0019]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型的技術(shù)方案下得出的其他實(shí)施方式，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.耐高溫壓力傳感器的芯體，其特征在于，包括底座(1)、壓環(huán)(2)、感壓膜片(3)及敏感芯片(4)，所述壓環(huán)(2)連接在底座(1)上，感壓膜片(3)周邊密封固定于底座(1)與壓環(huán)(2)之間，且感壓膜片(3)與底座(1)之間構(gòu)成有容置有硅油的硅油腔；所述敏感芯片(4)設(shè)于硅油腔內(nèi)且與底座(1)固定連接，敏感芯片(4)連接有穿過(guò)底座(1)的引線(10)，所述底座(1)構(gòu)成有接通硅油腔與外界的注油通道(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫壓力傳感器的芯體，其特征在于，還包括鋼珠(6)，所述鋼珠(6 )連接在底座(1)上且封閉注油通道(5 )位于底座(1)外側(cè)的開(kāi)口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫壓力傳感器的芯體，其特征在于，所述感壓膜片(3)采用波紋狀的鋼片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫壓力傳感器的芯體，其特征在于，還包括陶瓷環(huán)(9)，所述陶瓷環(huán)(9)設(shè)于硅油腔內(nèi)且與底座(1)固定連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫壓力傳感器的芯體，其特征在于，還包括固定板(7)，所述固定板(7)固定在底座(1)上，所述引線(10)穿過(guò)固定板(7)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了耐高溫壓力傳感器的芯體，包括底座（1）、壓環(huán)（2）、感壓膜片（3）及敏感芯片（4），其中，壓環(huán)（2）連接在底座（1）上，感壓膜片（3）周邊密封固定于底座（1）與壓環(huán)（2）之間，且感壓膜片（3）與底座（1）之間構(gòu)成有容置有硅油的硅油腔。敏感芯片（4）設(shè)于硅油腔內(nèi)且與底座（1）固定連接，敏感芯片（4）連接有穿過(guò)底座（1）的引線（10），底座（1）構(gòu)成有接通硅油腔與外界的注油通道（5）。本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)，成本低，進(jìn)而使得本實(shí)用新型應(yīng)用時(shí)便于推廣應(yīng)用。
【IPC分類】G01L19/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204988611
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520492857
【發(fā)明人】郭健
【申請(qǐng)人】四川奇勝科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年7月10日