一種微型壓力傳感器的製作方法
2023-12-05 23:01:56 3
專利名稱：一種微型壓力傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及傳感器領域，尤其涉及一種微型壓力傳感器。
背景技術：
目前，傳感器在測控領域內發揮著越來越重要的作用，在某些領域中，如飛行器及 發動機試驗、風洞試驗，以及核爆衝擊波測試等過程中，由於需要保證測試結果的精準性， 在安裝傳感器時要求不能改變被測流場，而且安裝空間有限，也要求傳感器具有較小的體 積。國外生產微型壓力傳感器廠家有美國KULITE，雖然美國KULITE公司生產的微型壓力傳 感器尺寸很小，但價格也比較昂貴，國內生產的微型壓力傳感器的體積相對較大，具有較強 的管道效應。
發明內容本發明的目的是為了提供一種體積小、重量輕，並且頻率響應高的微型壓力傳感 器。 本實用新型所採用的技術方案為一種微型壓力傳感器，包括傳感主體、殼體、濾 網和相對壓力管；所述濾網具有多個濾孔；所述傳感主體包括陶瓷底座、四根導線、四根金 絲和敏感元件，其中，所述陶瓷底座包括陶瓷底座本體，陶瓷底座本體的側壁上設置有四個 凹槽，內部具有通孔，頂端設置有與所述通孔相通的安裝槽；所述敏感元件安裝在陶瓷底座 的安裝槽內，並與陶瓷底座粘接在一起，敏感元件上設置有惠斯登電橋電路；四根超細導線 與陶瓷底座的四個凹槽一一對應，分別半掩埋入與各自相對應的凹槽內；四根金絲的一端 分別連接在惠斯登電橋電路的四個臂之間的焊點處，所述四根金絲的另一端分別和與各自 相對應的導線相連接，通過所述的四根導線引出惠斯登電橋電路；所述傳感主體安裝在所 述的殼體中，所述濾網連接在殼體的與所述敏感元件鄰近的端面上，所述的四根導線引出 殼體外；所述相對壓力管安裝在陶瓷底座的通孔中。 優選地，所述濾網的外邊沿具有一向內凹入的階梯部，所述殼體的端部的內邊沿 具有與濾網的階梯部彼此接合的階梯部，所述濾網和殼體在二者的階梯部處完成焊接。 優選地，所述的四根導線在殼體外的部分，整體套一補償管。 優選地，所述四個凹槽在陶瓷底座本體的側壁上均勻分布。 優選地，所述四根金絲的一端分別通過超聲波焊接機焊接在惠斯登電橋電路的四 個臂之間的焊點處。 優選地，所述濾孔為雙層結構，頂層結構為圓柱形孔，底層結構為"M"型孔，底層結 構為在一圓柱形孔的內壁上具有四個向內部突出的具有弧形外表面的凸起，相鄰凸起之間 不相接。 本實用新型的有益之處本實用新型所述的微型壓力傳感器是通過微機械加工工 藝和半導體集成平面工藝相結合而製造成的，具有體積小和重量輕的特點，該微型壓力傳 感器的體積可以達到C 1.6mmX10mm，重量可以達到10g ;另外，濾網的濾孔的形狀如果設計為"M"型，則可以有效解決高超速氣體繞流和尾流流場對微型壓力傳感器的影響。
圖1為本實用新型所述微型壓力傳感器的半剖視圖； 圖2為圖1所示陶瓷底座的側視圖； 圖3為圖1所示濾網的左視圖； 圖4為圖1所示B部分的顯示濾網的濾孔結構的局部放大示意圖； 圖5為圖1所示濾網的顯示濾網的濾孔結構的右側局部示意圖； 圖6為圖1所示A部分的局部放大示意圖。
具體實施方式現結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行說明。 —種壓力傳感器，包括傳感主體，如圖1所示，傳感主體包括陶瓷底座3、四根導線 9、四根金絲6和敏感元件5。如圖2所示，陶瓷底座3包括陶瓷底座本體31，陶瓷底座本 體31的側壁上設置有四個凹槽32，內部具有用於安裝相對壓力管10的通孔33，頂端設置 有與所述通孔33相通的安裝槽34。敏感元件5安裝在陶瓷底座3的安裝槽34內，並與陶 瓷底座3粘接在一起。四根超細導線9與陶瓷底座的四個凹槽32 —一對應，分別半掩埋入 與各自相對應的凹槽31內。敏感元件5設置有惠斯登電橋電路，四根金絲6的一端通過超 聲波焊接機分別焊接在惠斯登電橋電路的四個臂之間的焊點處，四根金絲6的另一端分別 焊接在與各自相對應的導線9上，進而通過四根導線9引出惠斯登電橋電路；此處，如果惠 斯登電橋電路的四個臂之間的焊接點在周向上均勻分布，則為便於連接金絲6，則四個凹槽 32在陶瓷底座本體31的側壁上也相應地採取均勻分布。 將傳感主體安裝在如圖1所示的殼體8中，並在殼體8的與所述敏感元件5鄰近 的端面上焊接一濾網2，濾網2具有多個M型的濾孔l，濾網2的結構和殼體8的端部的結 構如圖6所示，濾網2的外邊沿具有一向內凹入的階梯部，殼體8的端部的內邊沿具有與濾 網2的階梯部彼此接合的階梯部，進而在濾網2和殼體8的接合處進行焊接。濾孔1的結 構如圖3、4和5所示，濾孔1為雙層結構，頂層結構為圓柱形孔l-l，底層結構為"M"型孔 l-2，從形狀的角度講，底層結構為在一圓柱形孔的內壁上具有四個向內部突出的具有弧形 外表面的凸起，相鄰凸起之間不相接，即底層結構的縱截面的形狀類似於四條"M"型曲線圍 接而成，其中，相鄰兩"M"型曲線共用一個臂。該種結構的濾網2有效解決了高超速氣體繞 流和尾流流場對微型壓力傳感器的影響。 之後，在陶瓷底座3的通孔33內安裝相對壓力管IO，相對壓力管IO可以與陶瓷底 座3粘接在一起。引出的四根導線9，在位於殼體8外面的部分整體套一補償管11。 本實用新型所述微型壓力傳感器工作時，介質壓力通過濾網2的濾孔1作用在敏 感元件5上，並通過敏感元件5的惠斯登電橋電路輸出與壓力相關的電壓信號，電壓信號通 過導線9輸出。 綜上所述，上述實施方式並非是本實用新型的限制性實施方式，凡本領域的技術 人員在本實用新型的實質內容的基礎上所進行的修飾或者等效變形，均應屬於本實用新型 的技術範疇。
權利要求一種微型壓力傳感器，其特徵在於包括傳感主體、殼體、濾網和相對壓力管；所述濾網具有多個濾孔；所述傳感主體包括陶瓷底座、四根導線、四根金絲和敏感元件，其中，所述陶瓷底座包括陶瓷底座本體，陶瓷底座本體的側壁上設置有四個凹槽，內部具有通孔，頂端設置有與所述通孔相通的安裝槽；所述敏感元件安裝在陶瓷底座的安裝槽內，並與陶瓷底座粘接在一起，敏感元件上設置有惠斯登電橋電路；四根超細導線與陶瓷底座的四個凹槽一一對應，分別半掩埋入與各自相對應的凹槽內；四根金絲的一端分別連接在惠斯登電橋電路的四個臂之間的焊點處，所述四根金絲的另一端分別和與各自相對應的導線相連接，通過所述的四根導線引出惠斯登電橋電路；所述傳感主體安裝在所述的殼體中，所述濾網連接在殼體的與所述敏感元件鄰近的端面上，所述的四根導線引出殼體外；所述相對壓力管安裝在陶瓷底座的通孔中。
2. 根據權利要求1所述的一種微型壓力傳感器，其特徵在於所述濾網的外邊沿具有 一向內凹入的階梯部，所述殼體的端部的內邊沿具有與濾網的階梯部彼此接合的階梯部， 所述濾網和殼體在二者的階梯部處完成焊接。
3. 根據權利要求1所述的一種微型壓力傳感器，其特徵在於所述的四根導線在殼體 外的部分，整體套一補償管。
4. 根據權利要求1所述的一種微型壓力傳感器，其特徵在於所述四個凹槽在陶瓷底 座本體的側壁上均勻分布。
5. 根據權利要求1所述的一種微型壓力傳感器，其特徵在於所述四根金絲的一端分 別通過超聲波焊接機焊接在惠斯登電橋電路的四個臂之間的焊點處。
6. 根據權利要求1至5中任一項所述的一種微型壓力傳感器，其特徵在於所述濾孔 為雙層結構，頂層結構為圓柱形孔，底層結構為"M"型孔，底層結構為在一圓柱形孔的內壁 上具有四個向內部突出的具有弧形外表面的凸起，相鄰凸起之間不相接。
專利摘要本實用新型公開一種微型壓力傳感器，包括傳感主體、殼體、濾網和相對壓力管；濾網具有多個濾孔；傳感主體包括陶瓷底座、四根導線和金絲，以及敏感元件，陶瓷底座包括陶瓷底座本體，陶瓷底座本體的側壁上設置有四個凹槽，內部具有通孔，頂端設置有與通孔相通的用於安裝敏感元件的安裝槽；敏感元件上設置有惠斯登電橋電路；導線與陶瓷底座的四個凹槽一一對應，分別半掩埋入與各自相對應的凹槽內；金絲的一端分別連接在惠斯登電橋電路的四個臂之間的焊點處，另一端分別和與各自相對應的導線相連接；傳感主體安裝在所述的殼體中，濾網連接在殼體的端面上；相對壓力管安裝在陶瓷底座的通孔中；本實用新型所述壓力傳感器具有體積小和重量輕的特點。
文檔編號G01L9/00GK201488853SQ200920207999
公開日2010年5月26日 申請日期2009年8月18日 優先權日2009年8月18日
發明者賈新彪 申請人:上海天沐自動化儀表有限公司