[实用新型]一种提高过载响应速度的硅电容压力传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及传感器制造技术领域，尤其涉及一种提高过载响应速度的硅电容压力传感器。

背景技术

硅电容压力传感器利用电容原理测量压力，是压力测量仪表的关键部件。与扩散硅压力传感器相比，硅电容压力传感器有其独特的优点，是现代微机电压力传感器的一个重要分支和组成部分，也是对硅压阻式传感器的重要扩充。现有的硅电容压力传感器主要是由两个硼硅玻璃片和一个硅片键合形成三明治结构，硼硅玻璃的蠕变大，工艺过程中产生的热应力通过蠕变缓慢释放会降低传感器的长期稳定性；而且当压力过载时，极板之间的回弹力很大，就会阻止中间硬芯过压后的回弹速度，降低对压力的响应速度。

发明内容

本实用新型正是针对以上技术问题，提供一种提高过载响应速度的硅电容压力传感器。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种提高过载响应速度的硅电容压力传感器，包括硅可动电极，硅可动电极的上下两侧对称设有上蓝宝石固定极板和下蓝宝石固定极板，下蓝宝石固定极板的下端依次设有导压管和底座，导压管设置在底座上设有的孔中，上蓝宝石固定极板和下蓝宝石固定极板的中心均设有导压孔，下蓝宝石固定极板上设有的导压孔与导压管相通，硅可动电极包括固支边、弹性膜和中间硬芯，中间硬芯的两端通过弹性膜连接固支边，中间硬芯的上下两面分别设有线型导油槽结构，上蓝宝石固定极板和下蓝宝石固定极板与中间硬芯的接触面上都设有与线型导油槽结构相配合的金属电极，上蓝宝石固定极板的上表面和下蓝宝石固定极板的下表面设有金属焊接层，导压孔的内壁淀积有金属连接层，金属连接层连接金属电极和金属焊接层。

所述线型导油槽结构的长度要大于上蓝宝石固定极板和下蓝宝石固定极板上设有的金属电极的长度。

所述上蓝宝石固定极板、硅可动电极和下蓝宝石固定极板侧面安装有侧电极。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的核心部件采用蓝宝石-硅-蓝宝石结构实现，这两种材料都没有蠕变，避免了由于蠕变产生的热应力缓慢释放现象，提高了传感器的长期稳定性；而且线型导油槽结构的设置，能保证压力达到过载后仍能形成畅通的导油通道，从而提高了过载后极板之间的回弹力，提高了对压力的响应速度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1、硅可动电极；2、上蓝宝石固定极板；3、下蓝宝石固定极板；4、导压管；5、底座；6、导压孔；7、固支边；8、弹性膜；9、中间硬芯；10、线型导油槽结构；11、金属电极；12、金属焊接层；13、金属连接层；14、侧电极。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种提高过载响应速度的硅电容压力传感器，包括硅可动电极1，硅可动电极1的上下两侧对称设有上蓝宝石固定极板2和下蓝宝石固定极板3，下蓝宝石固定极板3的下端依次设有导压管4和底座5，导压管4设置在底座5上设有的孔中，上蓝宝石固定极板2和下蓝宝石固定极板3的中心均设有导压孔6，下蓝宝石固定极板3上设有的导压孔6与导压管4相通，硅可动电极1包括固支边7、弹性膜8和中间硬芯9，中间硬芯9的两端通过弹性膜8连接固支边7，中间硬芯9的上下两面分别设有线型导油槽结构10，上蓝宝石固定极板2和下蓝宝石固定极板3与中间硬芯9的接触面上都设有与线型导油槽结构10相配合的金属电极11，上蓝宝石固定极板2的上表面和下蓝宝石固定极板3的下表面设有金属焊接层12，导压孔6的内壁淀积有金属连接层13，金属连接层13连接金属电极11和金属焊接层12。

所述线型导油槽结构10的长度要大于上蓝宝石固定极板2和下蓝宝石固定极板3上设有的金属电极11的长度。

所述上蓝宝石固定极板2、硅可动电极1和下蓝宝石固定极板3侧面安装有侧电极14。

本实用新型采用蓝宝石-硅-蓝宝石直接键合构成电容式核心部件，由于这两种材料都没有蠕变，所以避免了出现由于热应力通过蠕变产生的缓慢释放进而导致传感器特性长期稳定性变差的情况；而且线型导油槽结构10的设置，能保证压力达到过载后中间硬芯9与金属电极11贴合时，仍有线型导油槽结构10形成畅通的导油通道，从而能够有效的减少硅可动极板1与上蓝宝石固定极板2和下蓝宝石固定极板3之间过压贴合后的回弹阻尼，从而有效提高过载后对压力的响应速度。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。