[发明专利]一种小型化的纳米薄膜传感器

说明书

本发明公开了一种小型化的纳米薄膜传感器，涉及薄膜传感器技术领域，包括定位套环，所述定位套环的内表壁固定安装有外接螺纹管，所述定位套环的顶部固定安装有空心套筒，所述外接螺纹管的内部设置有芯体构成机构，所述芯体构成机构包括不锈钢弹性体，所述不锈钢弹性体的顶部设置有高阻敏感层，所述高阻敏感层的内部分别设置有氮化硅复合介质层、纳米薄膜电阻层、电连接层和钝化保护层，机构的外围材料均采用17‑4PH不锈钢为制作材料，其检测部分运用灵敏度高、测量应变范围大、电阻温度系数小的CrSi合金或者掺杂多晶硅作为应变敏感材料，通过离子束溅射沉积工艺制作，因此传感器的长期稳定性好、可靠性高，温度系数小，综合精度优异。

技术领域

本发明涉及薄膜传感器技术领域，具体为一种小型化的纳米薄膜传感器。

背景技术

薄膜压力传感器是采用真空薄膜沉积技术，将绝缘材料、应变敏感材料等沉积在弹性体表面形成的一种性能优良的压力传感器，它具有精度高、稳定性好、工作温度范围宽、可靠性高等优点，在航空、航天、军工等领域得到了广泛应用。

现有技术中，如中国专利申请号：CN201520794102.5公开的一种小型化压阻式压力传感器，包括顶盖、外壳、引压嘴、转接件、敏感元件、引压嘴和外壳焊接连接，所述的一种小型化压阻式压力传感器，其特征在于，还包括电路板，固定在转接件上端，所述电路板基于信号调理芯片设计智能温度补偿电路，所述转接件材料是铝，所述转接件上端有螺纹孔和弧形槽，下端有内螺纹孔，所述敏感元件为MEAS87N，所述电路板尺寸≤φ28mm，所述传感器尺寸外径为φ30mm，质量小于100g。

但上述专利存在以下不足：

上述专利所涉及的设备，通过改善尺寸及结构布局，并装配相应的感知电子元件，使其对温度的实时监测更为敏感，从而增加该设备的适用领域，减小其使用局限性，但仍存在一些不足，因微小型压力传感器受限于硅压阻材料的限制，且普遍温度性能较差，总体精度不高，而该设备无法对上述问题，制定较为有效解决方案，只通过缩小结构的尺寸，并未从后期设备做工所处环境考虑材料的承受强度，虽能将全温度范围总精度控制在小于1％的范围，设备可承受3倍设计量程的压力，却依然无法满足汽车热膜空调、石油井下等特殊领域对小型化、高精度、高可靠性压力测量的需求。

所以我们提出了一种小型化的纳米薄膜传感器，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型化的纳米薄膜传感器，应变金属合金电阻率较小、应变极限偏低，使得测量灵敏度偏小，难以制作集成度更高的测量产品，压力传感器受装配工艺影响，不能减小传感器主体尺寸，从而限制了产品的小型化应用的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种小型化的纳米薄膜传感器，包括定位套环，所述定位套环的内表壁固定安装有外接螺纹管，所述定位套环的顶部固定安装有空心套筒；

所述外接螺纹管的内部设置有芯体构成机构，所述空心套筒的顶部设置有线体疏导机构；

所述芯体构成机构包括不锈钢弹性体，所述不锈钢弹性体的顶部设置有高阻敏感层，所述高阻敏感层的内部分别设置有氮化硅复合介质层、纳米薄膜电阻层、电连接层和钝化保护层。

优选的，所述空心套筒的顶部预设有插接槽，所述插接槽的内壁底部固定连接有一组通电插针，所述插接槽的内部活动插设有导电接头，且导电接头的内部预设有一组通电插孔，并且每个通电插针依次插接在通电插孔的内部，所述导电接头的接线端固定连接有一组传输线，设置插接槽，将导电接头插入进插接槽的内部，此时每个通电插针完全与通电插孔相连接，进而设备所反馈的数据可通过传输线输送至接收系统中。