[發明專利]電容薄膜壓力傳感器

無效

• 申請號: 201310722200.3
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103759881A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 馬奔;馮焱;張偉文;成永軍;孫雯君;盛學民;魏萬印;王迪
• 申請（專利權）人: 蘭州空間技術物理研究所
• 主分類號: G01L9/12
• 分類號: G01L9/12
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 孟阿妮

技術領域

本發明涉及計量測試領域，尤其涉及一種電容薄膜壓力傳感器。

背景技術

參見圖1，為現有技術中電容薄膜壓力傳感器的結構示意圖，該結構包括兩個氣室，參考氣室1’和待測氣室2’，其中待測氣室2’由底架3’以及薄膜5’構成，參考氣室1’由薄膜5’，機架6’以及頂架7’構成，這兩個氣室是互相隔離的。電極板4’安裝在參考氣室1’中。底架3’、薄膜5’、機架6’、頂架7’一般通過焊接連結到一起，并實現密封。8’是一個彈性單元，其作用是用來固定電極板的位置，從而保證電極板與薄膜之間的標稱間距穩定。薄膜與電極板構成了一個電容器，工作原理為通過兩氣室的壓差變化使薄膜變形從而獲得不同的電容值即為測量信號。

但是，溫度變化會使電容薄膜壓力傳感器產生熱變形，從而導致電極板與薄膜之間標稱間距的變化而影響測量精度，這是影響電容薄膜壓力傳感器加工和使用的主要因素。電容薄膜壓力傳感器在制造和使用過程中的，電極板與薄膜之間的標稱間距非常重要，雖然電極板牢固地安裝在了傳感器中，但是隨著長時間使用，溫度變化影響會使電極與薄膜之間的標稱間距還會產生一些較小的變化。雖然彈性單元8’在保持電容薄膜壓力傳感器的標稱間距起到了重要作用，但是在長期使用中，電極板還是產生了一些較小的位移。壓力過載情況也會造成電極板的位移，在正常使用過程中，薄膜不會和電極板相接觸，但是壓力超出正常測量范圍時會導致薄膜接觸到電極板并對彈性單元產生微小的壓力。當過載情況結束，薄膜回到正常測量位置，彈性單元也使電極板重新歸位。但有時候，過載結束后電極板回歸的位置與過載前的初始位置會有一些不同，這種情況就會導致標稱間距變化從而影響了測量精度。

發明內容

在下文中給出關于本發明的簡要概述，以便提供關于本發明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

本發明提供一種電容薄膜壓力傳感器，能夠減小或消除溫度對傳感器測量結果的不良影響，提高測量精度。

為了實現上述目的，本發明提供了一種電容薄膜壓力傳感器，包括：機架，具有內部空間；薄膜，設置在所述機架內，并將機架的內部空間劃分為相互隔離的兩部分；電極板，設置在所述兩部分中的任意一個中；至少一個溫度補償單元，與機架連接，并且所述溫度補償單元的熱膨脹系數小于所述機架的熱膨脹系數。

相比于現有技術，本發明的有益效果是：溫度補償單元采用比機架的熱膨脹系數小的材料，當溫度補償單元和機架在溫度變化下，同樣受到熱沖擊發生形變時，溫度補償單元的形變比機架的形變小，因此溫度補償單元會對機架的形變產生阻力，減小或消除了機架的熱變形，從而保證了電極板與薄膜之間標稱間距的穩定，提高了測量精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現有技術中電容薄膜壓力傳感器的剖視圖；

圖2為本發明電容薄膜壓力傳感器的剖視圖；

圖3為本發明電容薄膜壓力傳感器中溫度補償單元收縮形變圖；

圖4為本發明電容薄膜壓力傳感器中溫度補償單元膨脹形變圖；

附圖標記：

1’-參考氣室；2’-待測氣室；3’-底架；4’-電極板5’-薄膜；6’-機架7’-頂架；8’-彈性單元；

1-溫度補償單元；2-機架；3-電極板；4-薄膜。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。在本發明的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或實施方式中示出的元素和特征相結合。應當注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發明無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。