[發明專利]一種傳感器裝置

在審

• 申請號: 201810061265.0
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108168741A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 許建平;許文凱;徐美蓮
• 申請（專利權）人: 許建平
• 主分類號: G01L1/18
• 分類號: G01L1/18;G01L1/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及由壓力傳感器芯片構成，具有較強過載能力的傳感器裝置，特別是適于質量、重量、壓力、觸力、脈搏、血壓、物體抵觸或非接觸微位移、磁致伸縮、磁力檢測，精密控制等領域的微機械傳感器裝置,其中包括：力傳遞部件包括適于直接對壓力傳感器芯片進行抵觸的可壓縮變形的彈性部分；力傳遞部件包括凸形部分，限制部件的限制部分設定在彈性膜片部分與凸形部分的大小端聯接/連接部位之間，限制部件適于限制凸形部分的移動行程；力傳遞部件中間串聯有可壓縮的彈性部件；壓力傳感器芯片或壓力傳感器裝置布置在一個可壓縮的彈性部件上；力傳遞部件或殼體上設有永磁體；傳感器陣列；串聯布置的傳感器裝置等。

所屬技術領域

本發明涉及一種傳感器裝置，特別是適于質量、重量、壓力、觸力、脈搏、血壓、物體抵觸或非接觸微位移、磁致伸縮、磁力等檢測領域，以及精密控制、按鍵、開關等控制領域的微機械傳感器裝置，屬傳感器技術領域，但是，不僅限于此。

背景技術

中國發明專利申請號2013105323955，名稱：“柔性平臺組件結構上的機械聯接的力傳感器”的資料中，公開了一種通過球形力傳遞部件抵觸壓力傳感器芯片進行觸力檢測方案。其不足之處在于：用于檢測的觸頭面積較小，不利于應用在手腕上進行脈搏、血壓的檢測；力傳感器在使用過程中容易損壞。原因是：壓力傳感器芯片中的彈性膜片部分的厚度極薄。然而，壓力傳感器芯片中的彈性膜片部分的厚度越薄、傳感器的分辨率、靈敏度或精度就越高。為提高實際設備中的檢測精度和分辨率，通常需要選擇彈性膜片部分的厚度薄的壓力傳感器芯片；壓力傳感器芯片的使用壓力通常不能超過額定壓力的2至3倍，否則膜片將被破壞；然而，在實際應用過程中，往往傳感器受到的觸力會超出預期；如果將該力傳感器用在手腕上進行脈搏、血壓檢測時，可能會因為用戶使用不當，造成傳感器損壞的情況發生，因為，多數用戶無相關知識，并且會用超過破壞壓力的力來按壓力傳感器，由此造成力傳感器中的彈性膜片部分破壞。另外，該傳感器的量程較小。

中國發明專利申請號2013105905250,名稱：“帶有機械的過度力轉移機構的力傳感器”的資料中，公開了一種通過致動器或觸頭、力傳遞介質或凝膠致使壓力傳感器芯片上的彈性膜片部分變形，并將變形量或外部輸入力轉換成電信號的力傳感器。其關鍵是在致動器及其周圍設置止動件以防止致動器過度移動或推動力傳遞介質或凝膠，以防止壓力傳感器芯片中的彈性膜片部分過度變形后破損的技術方案來解決所述彈性膜片部分容易損壞的問題；其不足之處在于，由于力傳遞過程中使用了凝膠等力傳遞介質，由此，存在制造難度大的缺陷；另外，凝膠等力傳遞介質存在老化現象，硬度、彈性會隨時間的延長而改變，凝膠等力傳遞介質對所述彈性膜片部分的作用或抵觸力的分布狀況會發生變化，因此，該力傳感器還存在隨著使用時間延長，力傳感器的線性度和分辨率會隨之波動或下降的缺陷。

另外，現有一種使用壓力傳感器芯片的充油式觸力傳感器，其結構是將壓力傳感器芯片布置在充油的容器中，通過容器上的波紋膜片和油將檢測力傳遞到壓力傳感器芯片上進行觸力的檢測，其缺陷是檢測分辨率、靈敏度或精度較低，體積較大。

發明內容

本發明的目的在于：改進上述產品的缺陷。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

1、一種傳感器裝置，包括：壓力傳感器芯片，該壓力傳感器芯片包括彈性膜片部分、支撐彈性膜片部分的基體或框體部分，所述彈性膜片部分適于受到外部輸入力或抵觸運動時變形，并將變形量或外部輸入力轉換成電信號；力傳遞部件，該力傳遞部件適于向所述彈性膜片部分所在的方向移動，適于直接或間接地抵觸所述彈性膜片部分；附件，該附件至少適于布置壓力傳感器芯片、力傳遞部件；其中，所述力傳遞部件包括：由適于硬度或彈性的材料構成，具有預定厚度或高度的可壓縮變形的彈性部分，所述可壓縮變形的彈性部分適于直接對所述的彈性膜片部分進行抵觸。