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一种电容式压力 传感器

阅读：611发布：2020-05-15

专利汇可以提供一种电容式压力传感器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种电容式压力传感器，包括金属壳体、外密封圈垫、内密封圈垫、陶瓷敏感元件、信号处理电路装置、接插件、密封腔、限位腔、插件内腔和插针，所述金属壳体的一侧设有所述外密封圈垫，所述金属壳体的另一侧设有所述内密封圈垫，所述内密封圈垫的一侧设有所述陶瓷敏感元件，所述陶瓷敏感元件上设有所述信号处理电路装置，所述信号处理电路装置，该电容式压力传感器灵敏度高，性能稳定，使用寿命长，而且避免线路板折叠后器件碰伤或短路，插针采用合金铜表面镀锡，镀层厚度大于5微米，保证产品的导电性和后端焊接可靠性，金属外壳具有高强的抗干扰性能和抗噪性能。，下面是一种电容式压力传感器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种电容式压力传感器，包括金属壳体(1)、外密封圈垫(2)、内密封圈垫(3)、陶瓷敏感元件(4)、信号处理电路装置(5)、接插件(6)、密封腔(7)、限位腔(8)、插件内腔(9)和插针(10)，其特征在于：所述金属壳体(1)的一侧设有所述外密封圈垫(2)，所述金属壳体(1)的另一侧设有所述内密封圈垫(3)，所述内密封圈垫(3)的一侧设有所述陶瓷敏感元件(4)，所述陶瓷敏感元件(4)上设有所述信号处理电路装置(5)，所述信号处理电路装置(5)的一侧连接所述接插件(6)内一侧连接所述陶瓷敏感元件(4)，所述金属壳体(1)的内部设有所述限位腔(8)，所述限位腔(8)的底端设有所述密封腔(7)，所述接插件(6)的内部设有所述插件内腔(9)，所述插件内腔(9)上设有所述插针(10)。
2.根据权利要求1所述的一种电容式压力传感器，其特征在于：所述外密封圈垫(2)与金属壳体(1)相连，所述内密封圈垫(3)、陶瓷敏感元件(4)均依次固定在金属壳体(1)内；其中所述内密封圈(3)安装在所述密封腔(7)中，所述陶瓷敏感元件(4)安装在所述限位腔(8)中；所述信号处理电路装置(5)一端固定在所述接插件(6)中，一端连接到所述陶瓷敏感元件(4)上；所述金属壳体(1)和接插件(6)之间通过胶水粘接。
3.根据权利要求1所述的一种电容式压力传感器，其特征在于：所述插件内腔(9)为正八边形腔体，所述接插件(6)内的支撑为正方形敏感元四角支撑。
4.根据权利要求1所述的一种电容式压力传感器，其特征在于：所述陶瓷敏感元件(4)内的厚片采用银浆线路，所述厚片增设过孔电气连接，所述厚片尺寸2.6mm；所述陶瓷敏感元件(4)的薄片尺寸0.5mm，所述薄片与所述厚片采用烧结方式进行粘接。
5.根据权利要求1所述的一种电容式压力传感器，其特征在于：所述信号处理电路装置(5)内设有电容式压力传感器调理芯片、ESD保护电路、电压输出保护电路、电源滤波电路、内部参考源滤波电容、电容信号滤波电路和金属外壳抗干扰电路。
6.根据权利要求5所述的一种电容式压力传感器，其特征在于：所述ESD保护电路设有两个ESD保护二极管；所述金属外壳抗干扰电路设有两个10nF的电容，所述电容信号滤波电路设有两组低通滤波器。

说明书全文

一种电容式压力 传感器

技术领域：

[0001] 本发明涉及压力传感器领域，具体为一种电容式压力传感器。背景技术：

[0002] 压力传感器是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。按不同的测试压力类型，压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器。压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。另有医用压力传感器。压力传感器的应用十分广泛，尤其涉及到空调压力传感器，但是现有的空调压力传感器性能差，使用寿命短，而且灵敏度不够，使用带来不便。

[0003] 所以，如何设计一种电容式压力传感器，成为我们当前要解决的问题。发明内容：

[0004] 本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种电容式压力传感器，以解决上述背景技术提出的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电容式压力传感器，包括金属壳体、外密封圈垫、内密封圈垫、陶瓷敏感元件、信号处理电路装置、接插件、密封腔、限位腔、插件内腔和插针，其特征在于：所述金属壳体的一侧设有所述外密封圈垫，所述金属壳体的另一侧设有所述内密封圈垫，所述内密封圈垫的一侧设有所述陶瓷敏感元件，所述陶瓷敏感元件上设有所述信号处理电路装置，所述信号处理电路装置的一侧连接所述接插件内一侧连接所述陶瓷敏感元件，所述金属壳体的内部设有所述限位腔，所述限位腔的底端设有所述密封腔，所述接插件的内部设有所述插件内腔，所述插件内腔上设有所述插针。

[0006] 作为本发明的一种优选技术方案，所述外密封圈垫与金属壳体相连，所述内密封圈垫、陶瓷敏感元件均依次固定在金属壳体内；其中所述内密封圈安装在所述密封腔中，所述陶瓷敏感元件安装在所述限位腔中；所述信号处理电路装置一端固定在所述接插件中，一端连接到所述陶瓷敏感元件上；所述金属壳体和接插件之间通过胶水粘接。

[0007] 作为本发明的一种优选技术方案，所述插件内腔为正八边形腔体，所述接插件内的支撑为正方形敏感元四角支撑。

[0008] 作为本发明的一种优选技术方案，所述陶瓷敏感元件内的厚片采用银浆线路，所述厚片增设过孔电气连接，所述厚片尺寸2.6mm；所述陶瓷敏感元件的薄片尺寸0.5mm，所述薄片与所述厚片采用烧结方式进行粘接。

[0009] 作为本发明的一种优选技术方案，所述信号处理电路装置内设有电容式压力传感器调理芯片、ESD保护电路、电压输出保护电路、电源滤波电路、内部参考源滤波电容、电容信号滤波电路和金属外壳抗干扰电路。

[0010] 作为本发明的一种优选技术方案，所述ESD保护电路设有两个ESD保护二极管；所述金属外壳抗干扰电路设有两个10nF的电容，所述电容信号滤波电路设有两组低通滤波器。

[0011] 本发明的有益效果是：该电容式压力传感器灵敏度高，性能稳定，使用寿命长，而且避免线路板折叠后器件碰伤或短路，插针采用合金铜表面镀锡，镀层厚度大于5微米，保证产品的导电性和后端焊接可靠性，金属外壳具有高强的抗干扰性能和抗噪性能。附图说明：

[0012] 图1为本发明的展开结构示意图；

[0013] 图2为本发明金属壳体剖视图；

[0014] 图3为本发明接插件的结构示意图；

[0015] 图4为本发明接插件的平面图；

[0016] 图5为本发明电路流程图；

[0017] 图中：1、金属壳体，2、外密封圈垫，3、内密封圈垫，4、陶瓷敏感元件，5、信号处理电路装置，6、接插件，7、密封腔，8、限位腔，9、插件内腔，10、插针。具体实施方式：

[0018] 下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

[0019] 实施例1

[0020] 请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种电容式压力传感器，包括金属壳体1、外密封圈垫2、内密封圈垫3、陶瓷敏感元件4、信号处理电路装置5、接插件6、密封腔7、限位腔8、插件内腔9和插针10，金属壳体1的一侧设有外密封圈垫2，金属壳体1的另一侧设有内密封圈垫3，内密封圈垫3的一侧设有陶瓷敏感元件4，陶瓷敏感元件4上设有信号处理电路装置5，信号处理电路装置5，信号处理电路装置5的一侧设有接插件6，金属壳体1的内部设有限位腔8，限位腔8的底端设有密封腔7，接插件6的内部设有插件内腔9，插件内腔9上设有插针10。

[0021] 外密封圈垫2与金属壳体1相连，内密封圈垫3、陶瓷敏感元件4均依次固定在金属壳体1上，其中内密封圈3安装在密封腔7中，陶瓷敏感元件4安装在限位腔8中，信号处理电路装置5一端固定在接插件6中，一端连接到陶瓷敏感元件4上，金属壳体1和接插件6之间通过胶水粘接。

[0022] 插件内腔9为正八边形腔体，接插件6内的支撑为正方形敏感元四角支撑。

[0023] 陶瓷敏感元件4内的厚片线路采用银浆线路，电气连接，厚片增设过孔电气连接，厚片尺寸2.6mm；陶瓷敏感元件4的薄片尺寸0.5mm，薄片与厚片采用烧结方式进行粘接。

[0024] 信号处理电路装置5内设有电容式压力传感器调理芯片、ESD保护电路，采用两个ESD保护二极管、空气放电±25kV和接触放电±8kV；电压输出保护电路，OUT和FBN可以分别通过限流电阻和分压电阻连接到OUT，实现输出保护；电源滤波电路，电阻电容组成的低通滤波；内部参考源滤波电容，滤除内部参考源Vref的高频干扰；电容信号滤波电路通过两组低通滤波器滤除电容敏感元的两个极板的高频干扰和金属外壳抗干扰电路。

[0025] ESD保护电路设有两个ESD保护二极管；金属外壳抗干扰电路设有两个10nF的电容，电容信号滤波电路设有两组低通滤波器。

[0026] 该装置是一种电容式压力传感器，包括金属壳体1、外密封圈垫2、内密封圈垫3、陶瓷敏感元件4、信号处理电路装置5、接插件6、密封腔7、限位腔8、插件内腔9和插针10，结构上的改进：金属壳体1放置安装沉腔，安装密封圈和增加凸台，而市场上的金属外壳采用增加一个塑料部件放置内部密封圈和限位，因此该金属壳体1密封性能更好，安装更加方便，陶瓷敏感元件4的厚片线路是银浆线路，采用可靠电气连接，玻璃浆图案粘接面积比市场上的更大，强度更大，接插件6内设的正八边形腔体和正方形敏感元四角支撑，总成配合比市场上的高度更高；插针10采用合金铜表面镀锡，镀层厚度＞5μm，保证产品的导电性和后端焊接可靠性，接插件6内腔尺寸是按照电路布板上元器件的尺寸设计的，其中芯片高度为1.73mm，为了避免线路板折叠后器件碰伤或短路等，设计高度应＞3.46mm。所以腔体高度设计为5mm。

[0027] 电路部分：信号处理电路装置5内设有电容式压力传感器调理芯片、ESD保护电路，采用两个ESD保护二极管、空气放电±25kV和接触放电±8kV；电压输出保护电路，OUT和FBN可以分别通过限流电阻和分压电阻连接到OUT，实现输出保护；电源滤波电路，电阻电容组成的低通滤波；内部参考源滤波电容，滤除内部参考源Vref的高频干扰；电容信号滤波电路通过两组低通滤波器滤除电容敏感元的两个极板的高频干扰和金属外壳抗干扰电路。

[0028] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

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