充油型擴散矽壓阻式壓力傳感器的製作方法
2023-08-12 14:31:11
專利名稱：充油型擴散矽壓阻式壓力傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對充油型擴散矽壓阻式壓力傳感器的改進，該壓力傳感器可廣泛應 用於工業、醫療、航空航天、石油化工和航海等領域。
背景技術：
擴散矽壓力傳感器是目前測量壓力的一種重要傳感器，隨著充油型擴散矽壓阻式壓力傳 感器在各行業的廣泛應用，擴散矽壓力傳感器的各項技術指標的要求不斷提高，但使用過程 中矽壓阻的阻值隨溫度變化大及通過不鏽鋼膜片的外界雜波幹擾等缺陷更突出顯現出來，限 制了其測量精度的提高。
為了彌補現有技術中充油型擴散矽壓阻式壓力傳感器容易受外界雜波幹擾的缺陷，同時 也可彌補該傳感器用恆壓源供電時溫度變化大的缺陷，本實用新型提出一種改進的充油型擴 散矽壓阻式壓力傳感器，它可以提高擴散矽壓力傳感器的測量精度，使擴散矽壓力傳感器技 術得到進一步發展和應用。
本實用新型的充油型擴散矽壓阻式壓力傳感器，在內矽杯的四周設置電路板，該電路板 上設有惠斯通橋臂電路，其改進之處在於，增加了由二個電容或三個電容組成的抗雜波幹擾 電路。
在上述方案基礎上，還增加了與擴散矽壓力傳感器的橋臂電阻溫度特性相反的熱敏電阻， 並內置於外殼內，使傳感器在恆壓源供電的情況下，流經電橋的電流隨溫度變化近似於恆流。 進一步地，所述熱敏電阻設置在所述電路上，並串聯在橋臂電阻與恆壓源之間。 本實用新型改進的充油型擴散矽壓力傳感器彌補了現有擴散矽壓力傳感器容易受外界雜 波幹擾的缺陷，同時也彌補了現有壓力傳感器用於恆壓源供電時溫度變化大的缺陷。進一步 提高了擴散矽壓力傳感器的測量精度，擴展了其使用範圍。
發明內容
圖1是現有充油型擴散矽壓阻式壓力傳感器橋臂中電阻隨溫度變化示意圖;
圖2是現有恆壓源供電方式示意圖;
圖3是現有恆流源供電方式示意圖4是現有恆壓源及恆流源供電的輸出比較示意圖;圖5是本實用新型的恆壓源供電方式示意圖6是新增的抗雜波幹擾電路的一個實施例示意圖7是新增的抗雜波幹擾電路的另一個實施例示意圖8是本實用新型的俯視示意圖9是圖8中A-A剖視圖。
圖中標記1、不鏽鋼壓緊環；2、不鏽鋼彈性膜片；3、陶瓷蓋碗；4、不鏽鋼外殼；5、 玻璃封裝銅引線；6、引線基座；7、電路板；8、通氣孔；9、擴散矽壓力傳感器矽杯。
具體實施方式
現有擴散矽壓阻式壓力傳感器，由於其中的惠斯通橋臂電阻值隨溫度變化而變化。橋臂 電阻隨溫度變化近似呈線性變化，如圖1所示。同時，環境溫度的變化還會相應的引起傳感 器的零位輸出電壓、輸出幅度和壓力敏感度的變化。在經過常規的零點補償及滿量程溫度補 償後，擴散矽壓力傳感器只適用於恆流源供電方式，如圖3所示，而不適用於恆壓源供電， 如圖2所示。圖4所示為未經改進的恆壓源及恆流源供電的輸出比較。
參照圖6、圖7、圖8和圖9，選用適用電容組C1、 C2、 C3組成的抗雜波幹擾電路，內 置於傳感器的不鏽鋼體內進行濾波，其中，電容C1聯接在正負輸出端之間，電容C2聯接在 負輸出端與大地之間，電容C3聯接在大地與正輸出端之間，如圖6所示；也可去掉電容C1， 保留電容C2、 C3組成的抗雜波幹擾電路，如圖7所示。 '
參照圖5、圖8和圖9，為了使擴散矽壓力傳感器也能夠適用於恆壓源供電，改進方案選 用了與擴散矽壓力傳感器的橋臂電阻溫度特性相反的熱敏電阻R5，內置於不鏽鋼外殼4內， 最好內置於電路板7上，並串聯在橋臂電阻與恆壓源之間。從而使在恆壓源供電的情況下， 流經電橋的電流隨溫度變化近似於恆流，從而適合於恆壓源供電。
新增的熱敏電阻R5，電容C1、 C2、 C3均置於電路板7上。
權利要求1、一種充油型擴散矽壓阻式壓力傳感器，在內矽杯的四周設置電路板，該電路上設有惠斯通橋臂電路，其特徵在於，增加了由二個電容或三個電容組成的抗雜波幹擾電路。
2、 根據權利要求1所述的充油型擴散矽壓阻式壓力傳感器，其特徵在於，增加了與擴散 矽壓力傳感器的橋臂電阻溫度特性相反的熱敏電阻，並內置於外殼內，使傳感器在恆壓源供 電的情況下，流經電橋的電流隨溫度變化近似於恆流。
3、 根據權利要求1或2所述的充油型擴散矽壓阻式壓力傳感器，其特徵在於，所述熱敏 電阻設置在所述電路板上，並串聯在橋臂電阻與恆壓源之間。
專利摘要本實用新型提出一種改進的充油型擴散矽壓阻式壓力傳感器，它在內矽杯的四周設置電路板，該電路板上設有惠斯通橋臂電路，其改進之處在於，增加了由二個電容或三個電容組成的抗雜波幹擾電路。本實用新型改進的充油型擴散矽壓力傳感器彌補了現有擴散矽壓力傳感器容易受外界雜波幹擾的缺陷，同時也彌補了現有壓力傳感器用於恆壓源供電時溫度變化大的缺陷。進一步提高了擴散矽壓力傳感器的測量精度，擴展了其使用範圍。
文檔編號G01L1/26GK201413213SQ20092010848
公開日2010年2月24日 申請日期2009年6月8日 優先權日2009年6月8日
發明者剛 季 申請人:剛 季