[實用新型]一種濺射薄膜式壓力傳感器

有效

• 申請號: 201120239443.8
• 申請日: 2011-07-08
• 公開（公告）號: CN202133499U
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 劉軍
• 申請（專利權）人: 青島智騰微電子有限公司
• 主分類號: G01L9/00
• 分類號: G01L9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及壓力傳感器領域，特別涉及一種濺射薄膜式壓力傳感器。

背景技術

目前市場上常見的壓力傳感器有擴散硅式、差壓電容式、陶瓷壓阻式、金屬應變片粘貼式等多個品種。

陶瓷壓阻式和擴散硅式都存在因摻雜物質遷移和費米能級效應而引起漂移傾向，這些影響隨著溫度的升高而增大；差壓電容式采用MEMS技術由陶瓷構成，或將金屬嵌入半導體層中，傳感元件固定(融合)于金屬/玻璃密封體或裝入充油腔中，密封和充油隔離腔體由于熱膨脹系數不同而引起不希望有的熱穩定性問題，在工作溫區內的溫度非線性是一個大問題，工作溫區的高端和低端因此受到限制，并且存在充油腔漏油的潛在可能；金屬應變片粘貼式，從原理上就存在不穩定現象。

實用新型內容

針對現有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種工作穩定、可靠，且工藝較為簡單的濺射薄膜式壓力傳感器。

本實用新型薄膜式壓力傳感器采用如下技術方案：

一種濺射薄膜式壓力傳感器，其特征是包括：插座、外殼、螺母、電路組件、螺釘、壓力敏感組件、保護罩；所述壓力敏感組件由基座、支撐套、壓力敏感膜片、出線板和壓冒組成；所述電路組件由LH18混合集成電路、電阻、電容組成，LH18混合集成電路內部由基準電壓源、儀表放大器及輸出限幅電路組成，其中基準電壓源由運算放大器A1、三極管N1組成的恒流源給穩壓二極管D1供給穩定的工作電流，使穩壓二極管輸出穩定的正向基準電壓；運算放大器A2、三極管P1及幾只電阻組成反向的基準電壓，輸出限幅電路輸出級并聯一只6.2V穩壓管和一只二極管。所述壓力敏感膜片通過電子束焊接與基座連接。所述壓力敏感膜片通過硅鋁絲焊接與出線板連接。所述基座和壓力敏感膜片采用不銹鋼材料。

本實用新型的優點是：具有高的溫度穩定性、高的長期穩定性及可靠性、工藝簡單，易于實施。

附圖說明

本實用新型有如下附圖：

圖1濺射薄膜式壓力傳感器結構圖

圖2壓力敏感組件結構圖

圖3電路組件電原理圖

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

實施例1：

參考圖1和圖2所述的濺射薄膜式壓力傳感器，其特征是包括：插座1、外殼2、螺母3、電路組件4、螺釘5、壓力敏感組件6、保護罩7；所述壓力敏感組件由基座8、支撐套9、壓力敏感膜片10、出線板11和壓冒12組成；其中壓力敏感膜片10通過電子束焊接與基座8連接，焊接完后需加壓檢漏(1.25倍動態壓力)，保證焊接處是密封結構。壓力敏感膜片10通過硅鋁絲焊接與出線板11連接，再通過出線板與電路組件連接?；?和壓力敏感膜片10采用不銹鋼材料，可測量腐蝕性介質(氣體或液體)的壓力。當被測介質壓力作用于彈性不銹鋼膜片時，位于另一面的惠斯頓電橋則產生正比于壓力的電輸出信號。將此信號經電路組件放大調節等處理，輸出一正比于壓力的直流電壓。壓力敏感元件是采用新工藝制作的濺射式薄膜，是在10級超凈間內，通過微電子工藝制造出來的。即在高真空度中，利用磁控技術，將絕緣材料、電阻材料以分子形式淀積在彈性不銹鋼膜片上，形成分子鍵合的絕緣薄膜和電阻材料薄膜，并與彈性不銹鋼膜片融合為一體。再經過光刻、調阻，溫度補償等工序，在彈性不銹鋼膜片表面上形成牢固而穩定的惠斯頓電橋。不同壓力量程所對應的彈性不銹鋼膜片厚度不同，1MPa的膜片厚度為0.3～0.35mm，12MPa的膜片厚度為0.75～0.9mm。參考圖3，本實用新型濺射薄膜式壓力傳感器的電路組件4由LH18混合集成電路、電阻、電容組成，LH18混合集成電路內部由基準電壓源、儀表放大器及輸出限幅電路組成，其中基準電壓源由運算放大器A1、三極管N1組成的恒流源給穩壓二極管D1供給穩定的工作電流，使穩壓二極管輸出穩定的正向基準電壓；運算放大器A2、三極管P1及幾只電阻組成反向的基準電壓，當輸入電壓在9V至40V之間變動時，基準電壓變化幾個毫伏。穩壓二極管采用低溫度漂移(近于零溫漂)的，當溫度在-40℃到80℃之間變化時，基準電壓僅變化幾個毫伏。基準電壓產生電路產生+6.2V和-6.2V電壓，激勵惠斯頓電橋。壓力敏感元件感受壓力的變化，產生正比于壓力的電信號。輸出限幅電路具有濾波功能，可濾除1HZ以上的信號；輸出級并聯一只6.2V穩壓管和一只二極管，使輸出信號限制在-0.7V～+6.2V之間。