[實用新型]一種提高過載響應速度的硅電容壓力傳感器

有效

• 申請號: 201720294825.8
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN206804191U
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 薛玉芳
• 申請（專利權）人: 天津中亞慧通科技有限公司
• 主分類號: G01L1/14
• 分類號: G01L1/14;G01L9/12;G01L19/06
• 代理公司: 天津市新天方有限責任專利代理事務所12104
• 代理人: 張強

技術領域

本實用新型涉及傳感器制造技術領域，尤其涉及一種提高過載響應速度的硅電容壓力傳感器。

背景技術

硅電容壓力傳感器利用電容原理測量壓力，是壓力測量儀表的關鍵部件。與擴散硅壓力傳感器相比，硅電容壓力傳感器有其獨特的優點，是現代微機電壓力傳感器的一個重要分支和組成部分，也是對硅壓阻式傳感器的重要擴充。現有的硅電容壓力傳感器主要是由兩個硼硅玻璃片和一個硅片鍵合形成三明治結構，硼硅玻璃的蠕變大，工藝過程中產生的熱應力通過蠕變緩慢釋放會降低傳感器的長期穩定性；而且當壓力過載時，極板之間的回彈力很大，就會阻止中間硬芯過壓后的回彈速度，降低對壓力的響應速度。

發明內容

本實用新型正是針對以上技術問題，提供一種提高過載響應速度的硅電容壓力傳感器。

本實用新型為實現上述目的，采用以下技術方案：一種提高過載響應速度的硅電容壓力傳感器，包括硅可動電極，硅可動電極的上下兩側對稱設有上藍寶石固定極板和下藍寶石固定極板，下藍寶石固定極板的下端依次設有導壓管和底座，導壓管設置在底座上設有的孔中，上藍寶石固定極板和下藍寶石固定極板的中心均設有導壓孔，下藍寶石固定極板上設有的導壓孔與導壓管相通，硅可動電極包括固支邊、彈性膜和中間硬芯，中間硬芯的兩端通過彈性膜連接固支邊，中間硬芯的上下兩面分別設有線型導油槽結構，上藍寶石固定極板和下藍寶石固定極板與中間硬芯的接觸面上都設有與線型導油槽結構相配合的金屬電極，上藍寶石固定極板的上表面和下藍寶石固定極板的下表面設有金屬焊接層，導壓孔的內壁淀積有金屬連接層，金屬連接層連接金屬電極和金屬焊接層。

所述線型導油槽結構的長度要大于上藍寶石固定極板和下藍寶石固定極板上設有的金屬電極的長度。

所述上藍寶石固定極板、硅可動電極和下藍寶石固定極板側面安裝有側電極。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型的核心部件采用藍寶石-硅-藍寶石結構實現，這兩種材料都沒有蠕變，避免了由于蠕變產生的熱應力緩慢釋放現象，提高了傳感器的長期穩定性；而且線型導油槽結構的設置，能保證壓力達到過載后仍能形成暢通的導油通道，從而提高了過載后極板之間的回彈力，提高了對壓力的響應速度。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖中：1、硅可動電極；2、上藍寶石固定極板；3、下藍寶石固定極板；4、導壓管；5、底座；6、導壓孔；7、固支邊；8、彈性膜；9、中間硬芯；10、線型導油槽結構；11、金屬電極；12、金屬焊接層；13、金屬連接層；14、側電極。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：

如圖1所示，一種提高過載響應速度的硅電容壓力傳感器，包括硅可動電極1，硅可動電極1的上下兩側對稱設有上藍寶石固定極板2和下藍寶石固定極板3，下藍寶石固定極板3的下端依次設有導壓管4和底座5，導壓管4設置在底座5上設有的孔中，上藍寶石固定極板2和下藍寶石固定極板3的中心均設有導壓孔6，下藍寶石固定極板3上設有的導壓孔6與導壓管4相通，硅可動電極1包括固支邊7、彈性膜8和中間硬芯9，中間硬芯9的兩端通過彈性膜8連接固支邊7，中間硬芯9的上下兩面分別設有線型導油槽結構10，上藍寶石固定極板2和下藍寶石固定極板3與中間硬芯9的接觸面上都設有與線型導油槽結構10相配合的金屬電極11，上藍寶石固定極板2的上表面和下藍寶石固定極板3的下表面設有金屬焊接層12，導壓孔6的內壁淀積有金屬連接層13，金屬連接層13連接金屬電極11和金屬焊接層12。

所述線型導油槽結構10的長度要大于上藍寶石固定極板2和下藍寶石固定極板3上設有的金屬電極11的長度。

所述上藍寶石固定極板2、硅可動電極1和下藍寶石固定極板3側面安裝有側電極14。

本實用新型采用藍寶石-硅-藍寶石直接鍵合構成電容式核心部件，由于這兩種材料都沒有蠕變，所以避免了出現由于熱應力通過蠕變產生的緩慢釋放進而導致傳感器特性長期穩定性變差的情況；而且線型導油槽結構10的設置，能保證壓力達到過載后中間硬芯9與金屬電極11貼合時，仍有線型導油槽結構10形成暢通的導油通道，從而能夠有效的減少硅可動極板1與上藍寶石固定極板2和下藍寶石固定極板3之間過壓貼合后的回彈阻尼，從而有效提高過載后對壓力的響應速度。

上面結合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進直接應用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內。