[发明专利]电容薄膜压力传感器

说明书

技术领域

本发明涉及计量测试领域，尤其涉及一种电容薄膜压力传感器。

背景技术

参见图1，为现有技术中电容薄膜压力传感器的结构示意图，该结构包括两个气室，参考气室1’和待测气室2’，其中待测气室2’由底架3’以及薄膜5’构成，参考气室1’由薄膜5’，机架6’以及顶架7’构成，这两个气室是互相隔离的。电极板4’安装在参考气室1’中。底架3’、薄膜5’、机架6’、顶架7’一般通过焊接连结到一起，并实现密封。8’是一个弹性单元，其作用是用来固定电极板的位置，从而保证电极板与薄膜之间的标称间距稳定。薄膜与电极板构成了一个电容器，工作原理为通过两气室的压差变化使薄膜变形从而获得不同的电容值即为测量信号。

但是，温度变化会使电容薄膜压力传感器产生热变形，从而导致电极板与薄膜之间标称间距的变化而影响测量精度，这是影响电容薄膜压力传感器加工和使用的主要因素。电容薄膜压力传感器在制造和使用过程中的，电极板与薄膜之间的标称间距非常重要，虽然电极板牢固地安装在了传感器中，但是随着长时间使用，温度变化影响会使电极与薄膜之间的标称间距还会产生一些较小的变化。虽然弹性单元8’在保持电容薄膜压力传感器的标称间距起到了重要作用，但是在长期使用中，电极板还是产生了一些较小的位移。压力过载情况也会造成电极板的位移，在正常使用过程中，薄膜不会和电极板相接触，但是压力超出正常测量范围时会导致薄膜接触到电极板并对弹性单元产生微小的压力。当过载情况结束，薄膜回到正常测量位置，弹性单元也使电极板重新归位。但有时候，过载结束后电极板回归的位置与过载前的初始位置会有一些不同，这种情况就会导致标称间距变化从而影响了测量精度。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明提供一种电容薄膜压力传感器，能够减小或消除温度对传感器测量结果的不良影响，提高测量精度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种电容薄膜压力传感器，包括：机架，具有内部空间；薄膜，设置在所述机架内，并将机架的内部空间划分为相互隔离的两部分；电极板，设置在所述两部分中的任意一个中；至少一个温度补偿单元，与机架连接，并且所述温度补偿单元的热膨胀系数小于所述机架的热膨胀系数。

相比于现有技术，本发明的有益效果是：温度补偿单元采用比机架的热膨胀系数小的材料，当温度补偿单元和机架在温度变化下，同样受到热冲击发生形变时，温度补偿单元的形变比机架的形变小，因此温度补偿单元会对机架的形变产生阻力，减小或消除了机架的热变形，从而保证了电极板与薄膜之间标称间距的稳定，提高了测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中电容薄膜压力传感器的剖视图；

图2为本发明电容薄膜压力传感器的剖视图；

图3为本发明电容薄膜压力传感器中温度补偿单元收缩形变图；

图4为本发明电容薄膜压力传感器中温度补偿单元膨胀形变图；

附图标记：

1’-参考气室；2’-待测气室；3’-底架；4’-电极板5’-薄膜；6’-机架7’-顶架；8’-弹性单元；

1-温度补偿单元；2-机架；3-电极板；4-薄膜。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。