[发明专利]一种薄膜式电容传感器

说明书

一种薄膜式电容传感器，包括陶瓷定电极、定电极连接环、外壳、外壳上盖、压紧环、调节环和膜片动电极，其中：陶瓷定电极作为电容极板，与膜片动电极组成可变电容，用于检测和输出被测环境压力变化；定电极连接环用于连接陶瓷定电极和薄膜式电容传感器的外壳；外壳位于传感器的最外侧，起到支持作用；外壳上盖焊接到外壳上，用于密封薄膜式电容传感器和压紧定电极连接环；压紧环用于压紧定电极连接环，防止陶瓷定电极滑动；调节环用于作为膜片动电极与陶瓷定电极之间的电容间距；膜片动电极作为电容极板，和陶瓷定电极组成可变电容，当外界压力变化时，膜片受力变形，导致其于陶瓷定电极间距发生变化，从而产生电容变化。

技术领域

本发明涉及传感器领域，尤其涉及一种防沉积匀气环。

背景技术

电容式压力传感器通常使用金属膜片做成的动电极和以陶瓷等绝缘材料为基底的定电极构成。金属动电极与陶瓷定电极间隔有固定的电极结构，以便建立电容。目前常用的电容式传感器都是通过压簧接触式的固定在电容器外壳上，但是由于陶瓷的热膨胀系数一般在6×10^-6至8×10^-6m/℃，而金属的热膨胀系数11×10^-6至15×10^-6m/℃。因此，加热或冷却电容式传感器组件可以在组件内产生内应力，从而影响几何形状尤其是金属膜片与陶瓷定电极之间的距离。机械应力在加热或冷却过程中会在一定范围内累积，当应力足够大时，电极和壳体会相对运动以释放应力。这种运动的被称为“粘滑”或“机械滞后”。这些粘滑运动影响几何结构，并可能对电容传感器总成的精度产生不利影响，重复性较差，也无法预测和补偿。因此，需要设计一种改进电极结构的薄膜式电容传感器，能够在较低压力下改善电极间隙控制，防止温漂等机械迟滞，从而提高压力传感器在较低压力下的测量能力。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的主要目的在于提供一种薄膜式电容传感器，以解决金属动电极和陶瓷定电极压紧式接触，热膨胀系数不同导致温度漂移，从而影响金属膜片与陶瓷定电极之间距离的问题。

(二)技术方案

一种薄膜式电容传感器，包括陶瓷定电极(3)、定电极连接环(2)、外壳上盖(5)、压紧环(6)、调节环(7)、膜片动电极(8)和外壳(1)，其中：

陶瓷定电极(3)，作为电容极板，与膜片动电极(8)组成可变电容，用于检测和输出被测环境压力变化；

定电极连接环(2)，用于连接陶瓷定电极(3)和薄膜式电容传感器的外壳(1)，其中，所述定电极连接环(2)有一圈环形槽，所述环形槽的槽壁梁的宽和厚的比大于2∶1，用于在所述薄膜式电容传感器的温度变化时产生柔性形变，以避免温飘导致的机械迟滞；

外壳(1)，位于传感器的最外侧，起到支持作用；

外壳上盖(5)，焊接到外壳(1)上，用于密封薄膜式电容传感器和压紧定电极连接环(2)；

压紧环(6)，用于压紧定电极连接环(2)，防止陶瓷定电极(3)滑动；

调节环(7)，用于作为膜片动电极(8)与陶瓷定电极(3)之间的电容间距；

膜片动电极(8)，作为电容极板，和陶瓷定电极(3)组成可变电容，当外界压力变化时，膜片受力变形，导致其于陶瓷定电极(3)间距发生变化，从而产生电容变化。

上述方案中，陶瓷定电极(3)和所述定电极连接环(2)通过钎焊或者固相扩散的方式相连接。

上述方案中，定电极连接环(2)、膜片动电极(8)和调节环(7)采用低膨胀合金材料制成其中，低膨胀合金材料为GH3600。

上述方案中，压紧环(6)为弹性结构。

(三)有益效果