[發(fā)明專利]一種測(cè)量液位的數(shù)字壓力傳感器及其工作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910943117.6
• 申請(qǐng)日: 2019-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110646058A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建華;余巍;李春霞;余溶芳;機(jī)麗美
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市邁姆斯科技有限公司
• 主分類號(hào): G01F23/18
• 分類號(hào): G01F23/18
• 代理公司: 11577 北京知呱呱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 孫志一

1.一種測(cè)量液位的數(shù)字壓力傳感器，其特征在于，所述測(cè)量液位的數(shù)字壓力傳感器包括：微型壓力傳感器芯片、數(shù)字調(diào)理芯片、電路板和金屬屏蔽罩，所述微型壓力傳感器和數(shù)字調(diào)理芯片并排安裝在電路板上，所述金屬屏蔽罩安裝在電路板的兩端，金屬屏蔽罩的端部設(shè)有氣帽接口，電路板上方的金屬屏蔽罩內(nèi)填充柔性硅膠膠水。

2.如權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量液位的數(shù)字壓力傳感器，其特征在于，所述微型壓力傳感器芯片包括壓力膜，所述壓力膜上表面集成有傳感電路，壓力膜底部的電路板上開(kāi)設(shè)有圓形通孔。

3.如權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量液位的數(shù)字壓力傳感器，其特征在于，所述數(shù)字調(diào)理芯片與微型壓力傳感器芯片連接，所述數(shù)字調(diào)理芯片內(nèi)集成有放大器、震蕩隔離器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器和定時(shí)器，數(shù)字調(diào)理芯片內(nèi)燒錄有傳感器線性、溫度系數(shù)、壓力靈敏度補(bǔ)償系數(shù)計(jì)算程序。

4.如權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量液位的數(shù)字壓力傳感器，其特征在于，所述金屬屏蔽罩包括上金屬屏蔽罩和下金屬屏蔽罩，所述上金屬屏蔽罩呈兩端開(kāi)口的圓筒狀，上金屬屏蔽罩的底部通過(guò)膠水與電路板連接，微型壓力傳感器芯片和數(shù)字調(diào)理芯片位于上金屬屏蔽罩內(nèi)，所述下金屬屏蔽罩通過(guò)膠水與電路板連接，下金屬屏蔽罩的頂部開(kāi)口對(duì)準(zhǔn)電路板上開(kāi)設(shè)的圓形通孔，下金屬屏蔽罩的底部設(shè)有開(kāi)口。

5.如權(quán)利要求4所述的一種測(cè)量液位的數(shù)字壓力傳感器，其特征在于，所述上金屬屏蔽罩頂部設(shè)置有上氣帽接口，通過(guò)上金屬屏蔽罩頂部的上氣帽接口向金屬屏蔽罩內(nèi)注入柔性硅膠膠水進(jìn)行固化，使柔性硅膠膠水密封微型壓力傳感器芯片和數(shù)字調(diào)理芯片，所述下金屬屏蔽罩底部設(shè)置有下氣帽接口，下金屬屏蔽罩與電路板上的圓形通孔相連通，所述上氣帽接口和下氣帽接口均能夠連接外部液體管道。

6.如權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量液位的數(shù)字壓力傳感器，其特征在于，所述電路板上設(shè)置有電源線接口、控制線接口、數(shù)據(jù)線接口和接地線接口，器件連接采用貼片連接或手工焊接，電路板的側(cè)邊設(shè)置有加固焊盤(pán)。

7.如權(quán)利要求6所述的一種測(cè)量液位的數(shù)字壓力傳感器，其特征在于，所述電路板的電源線接口連接電源，為微型壓力傳感器芯片和數(shù)字調(diào)理芯片供電，數(shù)據(jù)線接口連接數(shù)據(jù)線將數(shù)字調(diào)理結(jié)果進(jìn)行輸出，接地線接口連接地線，進(jìn)行接地。

8.如權(quán)利要求1-7中任一所述的一種測(cè)量液位的數(shù)字壓力傳感器工作方法，其特征在于，所述方法為：

接通電源，通過(guò)電路板的電源線接口向微型壓力傳感器芯片和數(shù)字調(diào)理芯片進(jìn)行供電；

通過(guò)上氣帽接口或下氣帽接口連接外部液體管道，當(dāng)上氣帽接口連接外部液體管道，液體進(jìn)入上金屬屏蔽罩，與固化后的柔性硅膠膠水相接觸，通過(guò)柔性硅膠膠水將壓力傳遞給微型壓力傳感器芯片的壓力膜，下氣帽接口作為參考接口；

當(dāng)下氣帽接口連接外部液體管道，液體進(jìn)入下金屬屏蔽罩，與微型壓力傳感器芯片的壓力膜底部相接觸，直接將壓力傳遞給壓力膜，上氣帽接口作為參考接口；

微型壓力傳感器芯片通過(guò)惠斯通電橋?qū)毫π盘?hào)進(jìn)行放大，在-25℃至125℃的范圍內(nèi)進(jìn)行溫度補(bǔ)償，并將信號(hào)傳送給數(shù)字調(diào)理芯片；

數(shù)字調(diào)理芯片內(nèi)燒錄的傳感器線性、溫度系數(shù)、壓力靈敏度補(bǔ)償系數(shù)計(jì)算程序?qū)毫π盘?hào)進(jìn)行計(jì)算，直接輸出單位為pa的壓力值；

通過(guò)電路板上的數(shù)據(jù)線接口連接數(shù)據(jù)線，將數(shù)字調(diào)理芯片的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行輸出，直接應(yīng)用。