本實(shí)用新型屬于壓力傳感器領(lǐng)域，具體涉及一種電容式壓力傳感器。

背景技術(shù)：

壓力傳感器是工業(yè)領(lǐng)域中最為常見的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用在各種工業(yè)控制場(chǎng)合中，例如暖通空調(diào)、汽車工業(yè)、鐵路交通、航天航空、石油化工、機(jī)床、液壓管道等。按照工作原理的不同，壓力傳感器主要分為壓阻式、電容式以及壓電式等。

目前，壓阻式壓力傳感器由于其制造工藝與半導(dǎo)體工藝兼容性高，制造工藝簡(jiǎn)單，接口電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是目前壓力傳感器的主流技術(shù)。但是壓阻式壓力傳感器卻有著溫度特性差，靈敏度低，功耗大等缺點(diǎn)，并不適合一些高可靠性、精度高的應(yīng)用領(lǐng)域。

壓電式壓力傳感器制造工藝復(fù)雜，溫度系數(shù)大，使用及維護(hù)比較困難。

電容式壓力傳感器通常采用平板電容方式，將壓力敏感膜作為電容一個(gè)電極，利用敏感膜感測(cè)壓力時(shí)彈性形變引起電容間距發(fā)生變化，從而引起電容量變化的原理測(cè)量壓力。常用的電容式壓力傳感器的平板電極之間的距離為d，相對(duì)面積為S，電容介質(zhì)介電常數(shù)為ε，則電容的計(jì)算公式為：

當(dāng)壓力介質(zhì)進(jìn)入壓力腔室作用到動(dòng)極板上，動(dòng)極板受外力作用向上發(fā)生變形，引起兩極板間距變小，則根據(jù)上述計(jì)算公式，電容C與d成反比，電容C相應(yīng)地增大。

目前電容式壓力傳感器技術(shù)發(fā)展迅速，制備工藝相對(duì)成熟，但仍存在以下不足：(1)、電容式壓力傳感器與產(chǎn)品外殼裝配大多采用O型圈密封方式，造成傳感器可靠性低、產(chǎn)品壽命短；(2)、現(xiàn)有電容式壓力傳感器體積普遍比較大，不符合目前傳感器小型化的要求；(3)、目前電極多采用金屬膜片，制備工藝復(fù)雜，成本高。

鑒于此，提供一種電容式壓力傳感器是本實(shí)用新型所要研究的課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種電容式壓力傳感器，以解決現(xiàn)有電容式壓力傳感器的可靠性低、體積大、成本高等不足。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提供以下的技術(shù)方案：一種電容式壓力傳感器，包括基座和敏感片，所述基座包括兩對(duì)稱設(shè)置的半基座，以基座的軸向中心平面為基礎(chǔ)，定義基座的左半邊為左半基座，基座右半邊為右半基座，所述左半基座和右半基座的結(jié)構(gòu)、形狀以及尺寸均相同，所述左半基座和右半基座均分為上下兩段，其上段為內(nèi)孔半圓柱結(jié)構(gòu)，其下段為平板結(jié)構(gòu)，平板結(jié)構(gòu)上開設(shè)有壓力介質(zhì)通孔，所述敏感片包括兩個(gè)面積相同的基板，分別為左基板和右基板，所述左基板和右基板的內(nèi)側(cè)面上分別設(shè)有電極及電極引線，左基板和右基板上的兩個(gè)電極為相對(duì)電極；在裝配狀態(tài)下，左基板和右基板正對(duì)裝配，左基板和右基板上的電極通過所述支撐墻隔開一間距，從而組成所述敏感片，所述左半基座和右半基座對(duì)合裝配形成上段呈中空?qǐng)A柱體、下段呈立方體的所述基座，所述敏感片夾設(shè)于左半基座和右半基座的平板結(jié)構(gòu)處，此時(shí)，所述敏感片的基板上的電極所在的位置正對(duì)基座的平板結(jié)構(gòu)上的壓力介質(zhì)通孔位置。

進(jìn)一步的，所述壓力介質(zhì)通孔采用單開孔或雙開孔，即左基板和/或右基板的平板結(jié)構(gòu)上開設(shè)有所述壓力介質(zhì)通孔。

進(jìn)一步的，當(dāng)所述敏感片為單極板形變電容敏感片時(shí)，所述左半基座或右半基座上開設(shè)有壓力介質(zhì)通孔，同時(shí)所述敏感片的基板上的電極所在的位置正對(duì)基座上的該壓力介質(zhì)通孔；當(dāng)所述敏感片為雙極板形變電容敏感片時(shí)，所述左半基座和右半基座上均開設(shè)有一壓力介質(zhì)通孔，此時(shí)，所述敏感片的左基板上的電極所在的位置正對(duì)左半基座上的壓力介質(zhì)通孔，同時(shí)，所述敏感片的右基板上的電極所在的位置正對(duì)右半基座上的壓力介質(zhì)通孔。

進(jìn)一步的，所述內(nèi)孔半圓柱結(jié)構(gòu)的上開設(shè)有加工通孔。

進(jìn)一步的，所述敏感片與基座燒一體結(jié)成連接。

進(jìn)一步的，在所述左基板和/或右基板上的電極及電極引線周邊設(shè)有金屬支撐墻，所述金屬支撐墻厚度高于電極及電極引線厚度。

進(jìn)一步的，所述電極形狀為圓形或者方形。

進(jìn)一步的，所述敏感片的基板采用陶瓷板。

進(jìn)一步的，所述基座為陶瓷基座。

進(jìn)一步的，還包括外殼，所述外殼與基座通過燒結(jié)連接而成。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型所提供的電容式壓力傳感器靈敏度高、成本低，可以將感測(cè)相同壓力時(shí)所需要的形變量縮小，從而提高了傳感器的可靠性和工作壽命，減小了傳感器的體積，實(shí)現(xiàn)了傳感器的小型化。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型公開的電容式壓力傳感器的立體圖；

圖2為本實(shí)用新型公開的基座爆炸圖；

圖3為本實(shí)用新型公開的敏感片的側(cè)視圖；

圖4為本實(shí)用新型公開的電容式壓力傳感器的爆炸圖。

其中，1、基座；10、左半基座；101、左壓力介質(zhì)通孔；102、左加工通孔；11、右半基座；111、右壓力介質(zhì)通孔；112、右加工通孔；12、燒結(jié)面；2、敏感片；20、左基板；21、右基板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下為用于說明本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。

參見圖1至圖4，如其中的圖例所示：

一種電容式壓力傳感器，包括基座1和敏感片2，所述基座1包括兩對(duì)稱設(shè)置的半基座，以基座1的軸向中心平面為基礎(chǔ)，定義基座的左半邊為左半基座10，基座右半邊為右半基座11。

所述左半基座10和右半基座11的結(jié)構(gòu)、形狀以及尺寸均相同，所述左半基座10和右半基座11均分為上下兩段，其上段為內(nèi)孔半圓柱結(jié)構(gòu)，其下段為平板結(jié)構(gòu)。其中，左半基座10的平板結(jié)構(gòu)上開設(shè)有左壓力介質(zhì)通孔101，右半基座11的平板結(jié)構(gòu)上開設(shè)有右壓力介質(zhì)通孔111。本實(shí)施例中，在左半基座10的內(nèi)孔半圓柱結(jié)構(gòu)上開設(shè)有左加工通孔102，對(duì)應(yīng)，在右半基座11的內(nèi)孔半圓柱結(jié)構(gòu)上開設(shè)有右加工通孔112。

所述敏感片2包括兩個(gè)面積相同的陶瓷板作為基板，分別為左基板20和右基板21，所述左基板20和右基板21的內(nèi)側(cè)面上分別設(shè)有電極及電極引線，左基板20和右基板21上的兩個(gè)電極為相對(duì)電極，組成了一個(gè)感測(cè)壓力的電容，兩個(gè)基板熱壓成一個(gè)完整的敏感片。在左基板20和/或右基板21上的電極及電極引線周邊設(shè)有支撐墻，所述支撐墻厚度高于電極及電極引線厚度。

在裝配狀態(tài)下，左基板20和右基板21正對(duì)裝配，左基板20和右基板21上的電極通過所述支撐墻隔開一間距，從而組成敏感片2，左半基座10和右半基座11對(duì)合裝配形成上段呈中空?qǐng)A柱體、下段呈立方體的基座1，所述敏感片2夾設(shè)于左半基座10和右半基座11的平板結(jié)構(gòu)處，并通過燒結(jié)工藝將敏感片2與基座1燒結(jié)成一體，形成電容式壓力傳感器，其中，燒結(jié)材料選用陶瓷粉或者玻璃粉。此時(shí)，敏感片2的基板上的電極所在的位置正對(duì)基座1的平板結(jié)構(gòu)上的壓力介質(zhì)通孔。

進(jìn)一步地，還包括外殼，外殼與基座1上部的中空?qǐng)A柱體通過燒結(jié)連接而成。在加工過程中，基座1上段的外圓柱表面為燒結(jié)面12，燒結(jié)面12與外殼配合后留有一定間隙，中間放置燒結(jié)材料，經(jīng)過燒結(jié)后，該壓力傳感器與外殼組成壓力模塊，方便產(chǎn)品組裝，其中，燒結(jié)材料為陶瓷粉或玻璃粉。通過燒結(jié)方式連接外殼和傳感器，一方面避免了螺紋等裝配方式減小了傳感器體積，另一方面避免了使用O型圈密封，提高了傳感器的可靠性和工作壽命。

以上實(shí)施例中，壓力介質(zhì)通孔采用單開孔或雙開孔，當(dāng)敏感片2為單極板形變電容敏感片時(shí)，僅在左半基座10上開設(shè)有左壓力介質(zhì)通孔101，或者僅在或右半基座11上開設(shè)右壓力介質(zhì)通孔111，同時(shí)敏感片2的基板上的電極所在的位置正對(duì)基座上的該壓力介質(zhì)通孔位置。當(dāng)敏感片2為雙極板形變電容敏感片時(shí)，在左半基座10上開設(shè)有一左壓力介質(zhì)通孔101，同時(shí)在右半基座11上開設(shè)有一右壓力介質(zhì)通孔111，此時(shí)，敏感片2的左基板20上的電極所在的位置正對(duì)左半基座10上的左壓力介質(zhì)通孔101，同時(shí)，右基板21上的電極所在的位置正對(duì)右半基座11上的右壓力介質(zhì)通孔111。

以上為對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的描述，通過對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。