[實用新型]一種電容式薄膜真空壓力傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721137658.2
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN207248416U
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周繼平
• 申請（專利權(quán)）人: 寧國市大榮電器有限公司
• 主分類號: G01L9/12
• 分類號: G01L9/12;G01L19/08
• 代理公司: 北京科家知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11427
• 代理人: 陳娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及傳感器領(lǐng)域，具體是一種電容式薄膜真空壓力傳感器。

背景技術(shù)

隨著我國空間探測技術(shù)和工程的發(fā)展，在地球應(yīng)用衛(wèi)星和載人航天器的基礎(chǔ)上進行深空探測活動，是進一步了解宇宙、太陽系和認(rèn)識地球生命起源和演化過程的重要手段，也是我國深空探測工程的發(fā)展方向和目標(biāo)，在未來幾十年，我國將對火星進行深入的探測活動，這就對真空壓力的測量提出了新的要求。目前，在現(xiàn)有的真空計中，熱偶效應(yīng)原理和熱電阻效應(yīng)原理的真空計非線性較大，一般為±5%，測量下限為102Pa，存在較大的氣體選擇性；電離效應(yīng)原理的真空計非線性也較大，一般為±5%，測量下限為10^-4Pa，具有氣體選擇性；這幾種真空計在實際應(yīng)用中將存在著較大的測試誤差；硅壓阻效應(yīng)原理和硅基薄膜電容效應(yīng)原理的真空計，非線性小，測量精度高，沒有氣體選擇性，由于國內(nèi)還沒有較好的解決壓力感知膜片厚度的加工減薄工藝問題，測量下限只能為1kPa左右，達(dá)不到真空測量的下限要求；而電容式薄膜效應(yīng)原理的真空計，具有體積和重量都很大，靈敏度高，沒有氣體選擇性，測量下限為10^-2Pa。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠滿足太空探索工程應(yīng)用要求的電容式真空壓力傳感器。

本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種電容式薄膜真空壓力傳感器，包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)置上電極，所述上電極上設(shè)置調(diào)整電路組件，所述調(diào)整電路組件與電連接組件電連接，所述電連接組件伸出殼體并與顯示組件連接，所述上電極和殼體底部形成空腔，在空腔中部設(shè)置一薄膜，所述薄膜和上電極之間形成測量空腔，所述薄膜和殼體底部之間形成真空空腔，所述測量空腔的側(cè)壁上設(shè)置進氣管，所述殼體底部設(shè)置抽真空管，所述抽真空管探入真空空腔內(nèi)，所述抽真空管中部設(shè)置測壓表，所述抽真空管的另一端設(shè)置抽真空裝置。

優(yōu)選的，所述電連接組件與殼體之間設(shè)置密封圈。

優(yōu)選的，所述進氣管與殼體之間設(shè)置密封圈。

優(yōu)選的，所述抽真空管與殼體之間設(shè)置密封圈。

優(yōu)選的，薄膜的厚度為0.05mm。

優(yōu)選的，薄膜與上電極之間的距離為2mm。

本實用新型的設(shè)計原理為： 當(dāng)抽真空裝置通過抽真空管對真空空腔內(nèi)抽真空時，真空空腔內(nèi)的壓力逐漸減小，薄膜開始向下移動，薄膜與上電極之間的距離逐漸增大，根據(jù)平板電容效應(yīng)原理，兩個電極間隙距離發(fā)生變化時，會引起電容的變化。所述電容的變化通過調(diào)整電路組件調(diào)整后，獲得由電容變化而獲得的電壓信號輸出，通過電連接組件在顯示組件上顯示。真空空腔可以隨時通過抽真空裝置校準(zhǔn)真空狀態(tài)，更加精準(zhǔn)。

所述殼體采用鋁合金材料，既可以降低傳感器整體重量，又能保持較好的導(dǎo)電狀態(tài)；所述薄膜采用鎳基合金，上電極材料選用95#高純氧化鋁，上電極鍍膜為銀鈀合金漿料。

本實用新型的有益效果在于：真空空腔可以隨時通過抽真空裝置校準(zhǔn)真空狀態(tài)，更加精準(zhǔn)；在上電極上設(shè)置調(diào)整電路組件，可以將電容的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷猴@示出來，更加直觀。

附圖說明

圖1是該實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中附圖標(biāo)記如下：

1、殼體；2、上電極；3、調(diào)整電路組件；4、電連接組件；5、顯示組件；6、薄膜；7、測量空腔；8、真空空腔；9、進氣管；10、抽真空管；11、測壓表；12、抽真空裝置。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述：一種電容式薄膜真空壓力傳感器，包括殼體1，殼體1內(nèi)設(shè)置上電極2，所述上電極2上設(shè)置調(diào)整電路組件3，所述調(diào)整電路組件3與電連接組件4電連接，所述電連接組件4伸出殼體1并與顯示組件5連接，所述上電極2和殼體1底部形成空腔，在空腔中部設(shè)置一薄膜6，所述薄膜6和上電極2之間形成測量空腔7，所述薄膜6和殼體1底部之間形成真空空腔8，所述測量空腔7的側(cè)壁上設(shè)置進氣管9，所述殼體1底部設(shè)置抽真空管10，所述抽真空管10探入真空空腔8內(nèi)，所述抽真空管10中部設(shè)置測壓表11，所述抽真空管10的另一端設(shè)置抽真空裝置12。

電連接組件4與殼體1之間設(shè)置密封圈，進氣管9與殼體1之間設(shè)置密封圈，抽真空管10與殼體1之間設(shè)置密封圈，薄膜6的厚度為0.05mm，薄膜6與上電極2之間的距離為2mm。