[发明专利]一种小型化差动式双电容式薄膜真空传感器

说明书

一种小型化差动式双电容式薄膜真空传感器，它涉及电容式真空传感器领域。本发明为了解决现有的真空计存在体积过大、重量过重，且无法满足火星等深空探测活动中的真空测量需求，且电容薄膜真空计的小型化会使仪器本身的线性、重复性和稳定性均受到影响，在保证测量准确度的同时难以保证深空探测需求的载荷小型化问题。本发明的上电极安装在下电极上，吸气剂置于上电极的第一环形槽内，金属膜片置于上电极和下电极的中间位置，上电极引脚插装在上电极的第二通孔内，共用电极引脚插装在上电极的第一通孔内，下电极引脚插装在下电极的第四通孔和上电极的第三通孔内。本发明用于完成真空压力的测量。

技术领域

本发明涉及电容式真空传感器领域，具体涉及一种小型化差动式双电容式薄膜真空传感器。

背景技术

电容式真空传感器是一种自五十年代以来已被广泛使用的精密真空计。它通过测量由压强差引起金属薄膜的偏移、从而改变平板电容来测量压强。因其具有测量精度高、动态响应快、测量结果与气体成分无关以及抗腐蚀、耐气压冲击等特点，广泛应用在各行各业，是航空、航天和深空探测的关键部件之一。

火星探测是开展深空探测活动的开端，有着承上启下的重要作用。为确保火星在轨探测器的安全运行，必须对火星空间大气阻力进行充分的研究，从而更准确地做出轨道衰减和探测器寿命预测，其关键在于对火星空间环境真空度的准确测量，一般采用探测器携带真空计的方式进行直接测量。但是，现有的真空计存在体积过大、重量过重，且无法满足火星等深空探测活动中的真空测量需求，且电容薄膜真空计的小型化会使仪器本身的线性、重复性和稳定性均受到影响，在保证测量准确度的同时难以保证深空探测需求的载荷小型化问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的真空计存在体积过大、重量过重，且无法满足火星等深空探测活动中的真空测量需求，且电容薄膜真空计的小型化会使仪器本身的线性、重复性和稳定性均受到影响，在保证测量准确度的同时难以保证深空探测需求的载荷小型化问题。进而提供了一种小型化差动式双电容式薄膜真空传感器。

本发明的技术方案是：

一种小型化差动式双电容式薄膜真空传感器，它包括下电极引脚、上电极、吸气剂、共用电极引脚、金属膜片、下电极、焊料和上电极引脚。

上电极的下表面上加工第一环形槽，第一环形槽的内径与上电极之间形成第一硬质中心，第一硬质中心的厚度小于上电极的厚度，上电极的下表面上分别加工第一通孔、第二通孔和第三通孔，第一通孔位于第一环形槽上，第二通孔和第三通孔均位于第一环形槽外径与上电极外径之间的凸台上，第一通孔、第二通孔和第三通孔围绕上电极的纵向轴线呈120°均匀分布。

下电极的上表面上加工第二环形槽，第二环形槽的内径与下电极之间形成第二硬质中心，第二硬质中心的厚度小于下电极的厚度，下电极的上表面上分别加工第四通孔和第五通孔，第四通孔位于第二环形槽外径与下电极外径之间的凸台上，第五通孔的中心与第二环形槽的内径重合，第四通孔和第五通孔的中心在同一半径上。

上电极安装在下电极上，上电极的下表面与下电极的上表面固接，上电极的第一环形槽与下电极的第二环形槽相对设置，吸气剂置于上电极的第一环形槽内，金属膜片插装在上电极和下电极之间，第一通孔上安装与其匹配的上电极引脚，上电极引脚与吸气剂的上端面接触，上电极引脚通过焊料与上电极固接，第二通孔上安装与其匹配的共用电极引脚，共用电极引脚与金属膜片接触，共用电极引脚通过焊料与上电极固接，第三通孔与第四通孔的轴线位于同一条直线上，第四通孔内安装与其匹配的下电极引脚，下电极引脚的另一端插装在第三通孔内，下电极引脚通过焊料与下电极固接。

进一步地，上电极和下电极均为陶瓷电极。

进一步地，上电极的下表面和下电极的上表面上均镀有金属涂层。

进一步地，上电极的第一环形槽的尺寸与下电极的第二环形槽的尺寸一致。

进一步地，上电极与下电极引脚之间存在间隙。