本實用新型涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種無線壓力傳感器。
背景技術(shù):
壓力傳感器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器,其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)。傳統(tǒng)的壓力傳感器以機械結(jié)構(gòu)型的器件為主,以彈性元件的形變指示壓力,但這種結(jié)構(gòu)尺寸大、質(zhì)量重,不能提供電學(xué)輸出;隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,半導(dǎo)體壓力傳感器也應(yīng)運而生。其特點是體積小、質(zhì)量輕、準(zhǔn)確度高、溫度特性好,尤其是隨著MEMS技術(shù)的發(fā)展,半導(dǎo)體傳感器向著微型化發(fā)展,而且其功耗小、可靠性高。
經(jīng)檢索,中國專利,申請?zhí)枺?01020270460.3;公開號:CN201757688U;發(fā)明名稱:壓力傳感器;涉及一種無線壓力傳感器,目的是提供一種測量精度高、低成本的壓力傳感器。包括底座、設(shè)置在底座上的開口柔性承載體,承載體內(nèi)、開口上方設(shè)有四個應(yīng)變計,四個應(yīng)變計對稱設(shè)置在承載體內(nèi)的同一水平面上,四個應(yīng)變計連接成橋狀電路。通過四個應(yīng)變計的設(shè)計,使整體測量精度大為提高,通過承載體的結(jié)構(gòu)變化,使應(yīng)變計對承載體的壓力變化更敏感,從而進(jìn)一步提高了傳感器測量精度,總體成本增加不多,增加了產(chǎn)品的性價比;但是傳感器承壓部分暴露在外端,很容易造成損壞,碎壞后需進(jìn)行維修,使得遠(yuǎn)離傳感器成本升高,同時造成了資源的浪費。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此,本實用新型的一個目的在于提出一種無線壓力傳感器,該裝置延長了壓力傳感器使用壽命,并且提升了傳感器的可靠性。
根據(jù)本實用新型實施例的一種無線壓力傳感器,包括壓力芯片,所述壓力芯片內(nèi)部設(shè)有密封腔,所述密封腔內(nèi)為真空狀態(tài),還包括:底座,所述底座的四周棱角處均設(shè)有安裝孔,所述底座上端設(shè)有承載殼體,所述承載殼體的一側(cè)設(shè)有信號輸出接頭,所述承載殼體靠近信號輸出接頭的兩側(cè)上均設(shè)有通氣孔,所述壓力芯片設(shè)在承載殼體內(nèi),所述壓力芯片與承載殼體上壁之間設(shè)有承壓圈,所述壓力芯片下端設(shè)有電路板,所述電路板上設(shè)有感應(yīng)面,所述感應(yīng)面的直徑等于密封腔直徑;頂蓋,所述頂蓋設(shè)在承載殼體上端,所述頂蓋頂部為凹槽狀;連接線,所述連接線的一端固定在電路板的一側(cè),所述連接線的另一端與信號輸出接頭連接。
在本實用新型的一些實施例中,所述連接線與電路板、信號輸出接頭的連接方式為焊接。
在本實用新型的另一些實施例中,所述壓力芯片測得的數(shù)值通過電路板上的感應(yīng)面、連接線、信號輸出接頭傳輸至外部儀表上。
在本實用新型的另一些實施例中,所述壓力芯片為壓阻式MEMS壓力芯片。
在本實用新型的另一些實施例中,所述壓力芯片由單晶硅層和硼硅玻璃層鍵合而成。
本實用新型中的有益效果是:底座的四周棱角處均設(shè)有安裝孔,用于固定壓力傳感器,承載殼體設(shè)置在底座上端,且承載殼體內(nèi)安裝有壓力芯片與電路板,壓力芯片與電路板的配合作用實現(xiàn)壓力傳感器測量并傳輸信號的作用,壓力芯片與承載殼體上內(nèi)壁設(shè)有承壓圈,保證承載殼體與壓力芯片的接觸,另一方面保護(hù)壓力芯片,防止其損壞,承載殼體上端設(shè)有頂蓋,頂蓋上部為凹槽狀,方便外部受力點與頂蓋的接觸,頂蓋所受到的力通過承壓圈傳輸至壓力芯片,壓力芯片與電路板上的感應(yīng)面接觸測得當(dāng)前壓力值,將信號輸送至電路板一端,通過連接線傳輸信號至信號輸出接頭,最后傳輸至外部儀表上,完成壓力值的測定,通氣孔作用使承載殼體內(nèi)外的氣體自由流動,可平衡內(nèi)外氣壓,提高傳感器的可靠性;本實用新型通過壓力芯片與電路板作用測量壓力值,且將電路板設(shè)置在背離外部受力點的一側(cè),減少了電路板的損傷,延長了壓力傳感器使用壽命,并且提升了傳感器的可靠性。
附圖說明
附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型,并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中:
圖1為本實用新型提出的一種無線壓力傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2為本實用新型提出的一種無線壓力傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1底座、2承載殼體、3頂蓋、4安裝孔、5電路板、6壓力芯片、7密封腔、8感應(yīng)面、9通氣孔、10信號輸出接頭、11連接線、12承壓圈。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。
所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本實用新型,而不能理解為對本實用新型的限制。
在本實用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。
此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中,“多個”的含義是兩個或兩個以上,除非另有明確具體的限定。
在本實用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
參照圖1-2,一種無線壓力傳感器,包括壓力芯片6,壓力芯片6內(nèi)部設(shè)有密封腔7,密封腔7內(nèi)為真空狀態(tài),還包括:底座1,底座1的四周棱角處均設(shè)有安裝孔4,底座1上端設(shè)有承載殼體2,承載殼體2的一側(cè)設(shè)有信號輸出接頭10,承載殼體2靠近信號輸出接頭10的兩側(cè)上均設(shè)有通氣孔9,壓力芯片6設(shè)在承載殼體2內(nèi),壓力芯片6與承載殼體2上壁之間設(shè)有承壓圈12,壓力芯片6下端設(shè)有電路板5,電路板5上設(shè)有感應(yīng)面8,感應(yīng)面8的直徑等于密封腔7直徑;頂蓋3,頂蓋3設(shè)在承載殼體2上端,頂蓋3頂部為凹槽狀;連接線11,連接線11的一端固定在電路板5的一側(cè),連接線11的另一端與信號輸出接頭10連接;連接線11與電路板5、信號輸出接頭10的連接方式為焊接;壓力芯片6測得的數(shù)值通過電路板5上的感應(yīng)面8、連接線11、信號輸出接頭10傳輸至外部儀表上;壓力芯片6為壓阻式MEMS壓力芯片;壓力芯片10由單晶硅層和硼硅玻璃層鍵合而成。
底座1的四周棱角處均設(shè)有安裝孔4,用于固定壓力傳感器,承載殼體2設(shè)置在底座1上端,且承載殼體2內(nèi)安裝有壓力芯片6與電路板5,壓力芯片6與電路板5的配合作用實現(xiàn)壓力傳感器測量并傳輸信號的作用,壓力芯片6與承載殼體2上內(nèi)壁設(shè)有承壓圈12,保證承載殼體2與壓力芯片6的接觸,另一方面保護(hù)壓力芯片6,防止其損壞,承載殼體2上端設(shè)有頂蓋3,頂蓋3上部為凹槽狀,方便外部受力點與頂蓋3的接觸,頂蓋3所受到的力通過承壓圈12傳輸至壓力芯片6,壓力芯片6與電路板5上的感應(yīng)面8接觸測得當(dāng)前壓力值,將信號輸送至電路板5一端,通過連接線11傳輸信號至信號輸出接頭10,最后傳輸至外部儀表上,完成壓力值的測定,通氣孔9作用使承載殼體2內(nèi)外的氣體自由流動,可平衡內(nèi)外氣壓,提高傳感器的可靠性;本實用新型通過壓力芯片6與電路板5作用測量壓力值,且將電路板5設(shè)置在背離外部受力點的一側(cè),減少了電路板5的損傷,延長了壓力傳感器使用壽命,并且提升了傳感器的可靠性。
一種無線壓力傳感器,頂蓋3上部的凹槽狀,外界受力將容易集中,從頂蓋3傳輸至承載殼體2上,承載殼體2通過承壓圈12將所受力傳輸至壓力芯片6,壓力芯片6內(nèi)設(shè)有密封腔7,節(jié)約了材料資源,另外,設(shè)置的真空密封腔7提高了壓力芯片6所能承受的最大壓力值;壓力芯片6與電路板5上的感應(yīng)面8作用,感應(yīng)面8直徑與密封腔7直徑相同,壓力芯片6作為敏感元件,電路板5作為安裝載體并用于傳輸信號;承載殼體2下端的底座1四周均設(shè)有安裝孔4,方便傳感器的固定,連接線11分別與電路板5、信號輸出接頭10輸入端焊接,信號輸出接頭10輸出端與外部儀表連接,方便信號的傳輸,檢測儀表的電源只需與信號輸出接頭10接通便能精確檢測出頂蓋3上當(dāng)前所受到壓力值,信號輸出接頭10通過外端無線發(fā)射模塊完成數(shù)據(jù)的傳送。
在本實用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
以上所述,僅為本實用新型較佳的具體實施方式,但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。