一种波形弹簧阻尼压力传感器的制作方法

本技术涉及压力传感器，尤其涉及一种波形弹簧阻尼压力传感器。

背景技术：

1、高精度的压力测量在工业自动化、科学实验、医疗诊断等领域至关重要。然而，实际测量环境往往存在各种高频、微幅的压力干扰，例如管道流体的湍流脉动、机械设备的振动、生物体征中的高频谐波等。这些干扰信号会与待测的稳态或缓变压力信号叠加，一并被高灵敏度的压力传感器（如压阻式、应变式、压电式传感器）所感知。

2、目前行业普遍采用“先传感，后滤波”的被动处理模式：首先由传感器输出包含噪声的原始电信号，然后通过后级的模拟或数字电子滤波器（如低通滤波器）来抑制高频成分。然而，高频噪声已进入敏感的电信号链，极易受到电磁干扰的二次污染，信噪比在滤波前已然降低；电子滤波器，特别是为了达到良好滤波效果而设计的高阶滤波器，会不可避免地对有用信号产生相位滞后，影响实时控制系统（如主动悬架、机器人力控）的性能与稳定性；需要额外的滤波电路设计与调试，增加了系统的体积、功耗、成本及故障点。

3、因此，有必要提供一种波形弹簧阻尼压力传感器解决上述技术问题。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本实用新型提供了一种波形弹簧阻尼压力传感器能够输出平稳、抗干扰的压力信号。

2、为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

3、波形弹簧阻尼压力传感器，包括：外壳，其内部依次形成压力输入腔、压力转换腔、阻尼滤波腔和尾腔。压力输入腔与压力转换腔之间通过隔离膜片密封隔开。压力转换腔内设有压力位移转移组件，其包括波形弹簧、传力盖和传力杆，用于将压力转换为位移。压力转换腔与阻尼滤波腔之间设有带滑动密封的密封盖。

4、阻尼滤波腔内设有阻尼滤波组件，包括一个由多孔材料（如烧结金属）制成的活塞以及填充在阻尼滤波腔和尾腔内的粘性阻尼物质（如硅脂、磁流变液）。活塞与传力杆连接。当活塞受驱动运动时，粘性阻尼物质被挤压并流经活塞自身的微孔结构。快速运动（对应高频干扰）将遭遇极大的粘性阻力而被抑制，慢速运动（对应真实压力变化）则几乎无阻碍地通过，从而实现机械滤波。

5、检测组件包括固定设置的线圈骨架、检测线圈以及随活塞移动的铁芯，构成一个位移传感器（如lvdt），用于检测滤波后的活塞位移。信号处理单元设置于外壳外部，用于处理位移信号并输出最终的压力值。

6、进一步地，可在阻尼滤波腔外部设置磁场调节线圈，当阻尼物质采用磁流变液时，可通过改变磁场强度来实时调节滤波特性。

7、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

8、（1）本实用新型高频压力噪声在机械位移阶段即被粘性阻尼滤除，不会进入后续电信号链，从根本上避免了电磁干扰，提高了信噪比；

9、（2）本实用新型机械滤波不引入电子滤波器固有的相位延迟，有利于需要快速、精确反馈的控制系统；

10、（3）本实用新型无需复杂的外置电子滤波电路，减少了系统部件、体积和潜在故障点，核心功能由耐用的机械结构实现，环境适应性更强；

11、（4）本实用新型通过采用磁流变液并配合外部磁场，可实现滤波特性的电控调节，适应不同工况。

1.一种波形弹簧阻尼压力传感器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种波形弹簧阻尼压力传感器，其特征在于，所述粘性阻尼物质为硅基阻尼脂或者磁流变液。

3.根据权利要求2所述的一种波形弹簧阻尼压力传感器，其特征在于，还包括磁场调节组件（16），所述磁场调节组件（16）包括缠绕于所述阻尼滤波腔（4）外部的调节线圈（18）。

4.根据权利要求3所述的一种波形弹簧阻尼压力传感器，其特征在于，所述调节线圈（18）外部包覆有绝缘的保护层（17）。

5.根据权利要求1所述的一种波形弹簧阻尼压力传感器，其特征在于，所述波形弹簧（7）在安装时被预压缩。

6.根据权利要求1所述的一种波形弹簧阻尼压力传感器，其特征在于，所述密封盖（8）与传力杆（9）之间通过o型圈实现滑动密封。

7.根据权利要求1所述的一种波形弹簧阻尼压力传感器，其特征在于，所述活塞（10）由烧结金属材料制成。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种波形弹簧阻尼压力传感器，其特征在于，所述尾腔（5）上预留有供所述导线穿过的中心孔，该中心孔处进行密封处理。