[发明专利]一种陶瓷电阻式压力传感器

说明书

本发明公开了一种陶瓷电阻式压力传感器，包括用于感测被测介质压力而产生微位移的陶瓷膜片、与陶瓷膜片配合固定并形成预定厚度的空腔的陶瓷基座、以及设置在陶瓷膜片内侧用于检测微位移并转换为对应的标准测量信号的厚膜电路。本发明采用的是电容式结构且电阻式原理，被测介质的压力直接作用于陶瓷膜片上，使陶瓷膜片产生与介质压力成正比的微位移，进而通过厚膜电路的压敏电阻检测该微位移并把这一位移量转换成对应于这一压力的标准测量信号。超压时陶瓷膜片直接贴到坚固的陶瓷基座上，进而从结构上保证了陶瓷膜片不会产生过大变型，具有很强的抗冲击及抗过载能力，稳定性高，测量精度高。

技术领域

本发明涉及压力传感器技术领域，尤其涉及一种陶瓷电阻式压力传感器。

背景技术

压力传感器是现代测量和自动化系统的重要技术之一，广泛应用于各种工业自控环境，具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、便于集成化的优点，可广泛应用于压力、高度、加速度、流速、压强的测量与控制。在众多压力传感器材料中，陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。

现有的陶瓷电容式压力传感器，陶瓷电容受压力作用，膜片发生弯曲变形，电容量发生改变，其压力直接作用在陶瓷膜片上，基座电极与膜片电极间的电容量的变化与压力成比例关系，压力与成比例关系通过检测容量可知压力大小。控制电路将电容输出小信号进行放大、校准线性化等处后根据配置的输出格式提供给后级系统使用。

但是目前市售的上述陶瓷压力传感器大部分应用在中高量程的压力测量范围，例如(0.2Mpa-50Mpa)之间，很少用于低量程的测量范围内(低于5Kpa)，并且其耐冲击压力只有其最大量程的2-3倍(典型值为2.5倍)。在农用无人机液位测量、城市积水液位测量、以及与食品、医药等卫生型液位测量等应用场景中，经常需要可以感应超低压力变化的压力传感器，用于测量超低量程的液位变化。为解决上述问题，确有必要提供一种创新的陶瓷电阻式压力传感器，以克服现有技术中的所述缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种陶瓷电阻式压力传感器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：根据本发明的一方面，提供一种陶瓷电阻式压力传感器，包括用于感测被测介质压力而产生微位移的陶瓷膜片、与陶瓷膜片配合固定并形成预定厚度的空腔的陶瓷基座、以及设置在陶瓷膜片内侧用于检测微位移并转换为对应的标准测量信号的厚膜电路。

优选的，所述陶瓷膜片通过玻璃浆料与陶瓷基座烧结在一起形成空腔。

优选的，所述空腔的预定厚度为70-80um。

优选的，所述陶瓷基座的中心位置设置有一个用于通气的通气通孔。

优选的，所述陶瓷基座还包括6个电极通孔。

优选的，所述陶瓷基座的边缘位置设置有一个用于定位的定位孔。

优选的，所述厚膜电路包括惠斯通电桥；所述惠斯通电桥包括压敏电阻R1、压敏电阻R2、压敏电阻R3和压敏电阻R4。

优选的，所述惠斯通电桥为全桥差动电路。

优选的，还包括设置在陶瓷基座内侧用于对厚膜电路进行激光修调的修调电路。

优选的，所述修调电路包括零点补偿电阻R5和零点补偿电阻R6；所述零点补偿电阻R5与压敏电阻R1串联，零点补偿电阻R6与压敏电阻R2串联。