微触力传感器的制作方法

1.本实用新型涉及微触力传感器技术领域，具体涉及微触力传感器。


背景技术：

2.触力传感器能够在小型商用级别封装下提供精确、可靠的触力传感功能，传感器内含己技术成熟的经特殊微切削硅传感芯片，低功耗、无放大、无补偿的惠斯顿电桥设计在1500g量程中输出恒定信号。
3.传感器的工作原理为：离子注入的压敏电阻受压弯曲时阻值发生变化，并正比于所施加的触力，触力是通过不锈钢插杆直接作用于传感器内部的硅敏感芯片，桥路电阻阻值正比与触力大小，桥路各电阻的变化产生对应的输出信号。
4.现有技术存在以下不足：目前触力传感器大都采用应变片或硅片玻璃微融技术，可以检测大于1kg的触力，但对于小于1kg的触力输出信号小，重复性差。


技术实现要素：

5.为此，本实用新型提供微触力传感器采用压力芯片、充油、不锈钢膜片以及钢球技术方案，通过钢球垂直方向的触力转换为压力芯片的信号输出，不仅信号大，而且重复性好，最小量程可以到5克以下，以解决现有技术中目前触力传感器大都采用应变片或硅片玻璃微融技术，可以检测大于1kg的触力，但对于小于1kg的触力输出信号小，重复性差的问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：微触力传感器，包括上盖，所述上盖的下方设有下盖，所述上盖与下盖的内部形成第一空腔，所述第一空腔内部设有检测机构，所述下盖的底端设有散热机构；
7.所述检测机构包括触力钢球，所述上盖的顶端内侧固定设有橡胶垫，所述第一空腔内部设有不锈钢膜片和充油不锈钢腔体，所述触力钢球固定设在不锈钢膜片的顶端中心处，所述触力钢球的顶端与橡胶垫接触挤压，所述不锈钢膜片固定设在充油不锈钢腔体的顶端内侧，所述充油不锈钢腔体的顶端与上盖的内部顶端固定连接，所述充油不锈钢腔体的内部填充有感受压力硅油，所述充油不锈钢腔体的底端固定设有信号处理电路板，所述信号处理电路板设在第一空腔内部，所述信号处理电路板的顶端插设有硅油钢球塞，所述硅油钢球塞的顶端贯穿充油不锈钢腔体的底端与感受压力硅油接触，所述信号处理电路板的内部焊接有感受压力硅片，所述信号处理电路板的内部固定设有压力探头，所述压力探头与感受压力硅片电性连接，所述压力探头与硅油钢球塞接触，所述信号处理电路板的底端与下盖的内部底端接触。
8.进一步的，所述上盖与下盖通过焊接的方式连接。
9.进一步的，所述上盖的外端和下盖的底端分别开设有多个第一凹孔和多个第二凹孔。
10.进一步的，所述散热机构包括安置盒，所述安置盒设在下盖的底端且设在多个第
二凹孔的内侧，所述下盖的内部底端开设有多个散热孔，多个所述散热孔均贯穿下盖，所述散热孔与安置盒的内部相连通，所述安置盒的内部放置有干燥剂，所述安置盒的外侧开设有多个螺纹孔，多个所述螺纹孔与安置盒的内部连通。
11.进一步的，所述安置盒的顶端开设有第一外螺纹，所述散热孔的底端开设有第一内螺纹，所述散热孔与安置盒分别通过第一内螺纹与第一外螺纹连接。
12.进一步的，所述安置盒的内部插设有第一滤网，所述干燥剂位于第一滤网的底端与安置盒的内壁形成的第二空腔内部。
13.进一步的，所述螺纹孔的内部开设有第二内螺纹，所述螺纹孔的内部设有管道，所述管道的外端开设有第二外螺纹，所述螺纹孔与管道分别通过第二内螺纹和第二外螺纹连接，所述管道的一端延伸出螺纹孔内部，所述管道的一端固定设有第二滤网。
14.进一步的，所述上盖的内侧和下盖的内侧均开设有出线口，两个所述出线口上下分布且二者接触，所述出线口与第一空腔连通，所述信号处理电路板内部固定设有电线，所述电线通过出线口与外接电源和显示器连接。
15.本实用新型实施例具有如下优点：
16.1、用手指通过橡胶垫对触力钢球进行按压，压力通过触力钢球使得不锈钢膜片发生弹性形变，不锈钢膜片产生的弹力作用于充油不锈钢腔体内部的感受压力硅油，感受压力硅油受到向下的压力施加在硅油钢球塞上，硅油钢球塞将压力通过信号处理电路板内部的压力探头传递给感受压力硅片，感受压力硅片将压力转化为电信号，通过显示屏显示压力值，与现有技术相比，有效的解决了1kg以下微小触力应用上信号弱和不稳的问题；
17.2、外界的空气通过多个滤网和管道进入安置盒的内部，进而通过多个散热孔进入第一空腔，与现有技术相比，对信号处理电路板进行散热，空气通过安置盒内部的干燥剂进入第一空腔中不带有水分，防止信号处理电路板受潮发生故障而无法工作。
附图说明
18.图1为本实用新型提供的整体主视结构示意图；
19.图2为本实用新型提供的不包括散热机构的零件组合后示意图；
20.图3为本实用新型提供的上盖仰视结构示意图；
21.图4为本实用新型提供的下盖内部结构示意图；
22.图5为本实用新型提供的散热机构俯视结构示意图；
23.图6为本实用新型提供的散热机构剖视结构示意图；
24.图中：1、上盖；2、下盖；3、触力钢球；4、第一凹孔；5、不锈钢膜片；6、充油不锈钢腔体；7、感受压力硅片；8、硅油钢球塞；9、信号处理电路板；10、第二凹孔；11、出线口；12、散热孔；13、安置盒；14、第一滤网；15、螺纹孔；16、管道；17、第二滤网；18、感受压力硅油。
具体实施方式
25.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护
的范围。
26.参照说明书附图1-4，该实施例的微触力传感器，包括上盖1，所述上盖1的下方设有下盖2，所述上盖1与下盖2通过焊接的方式连接，保障了上盖1与下盖2之间良好的密封性，所述上盖1的外端和下盖2的底端分别开设有多个第一凹孔4和多个第二凹孔10，第一凹孔4和第二凹孔10的设置安装时便于手动定位，所述上盖1与下盖2的内部形成第一空腔，所述第一空腔内部设有检测机构，所述下盖2的底端设有散热机构；
27.所述检测机构包括触力钢球3，所述上盖1的顶端内侧固定设有橡胶垫，所述第一空腔内部设有不锈钢膜片5和充油不锈钢腔体6，所述触力钢球3固定设在不锈钢膜片5的顶端中心处，所述触力钢球3的顶端与橡胶垫接触挤压，所述不锈钢膜片5固定设在充油不锈钢腔体6的顶端内侧，所述充油不锈钢腔体6的顶端与上盖1的内部顶端固定连接，所述充油不锈钢腔体6的内部填充有感受压力硅油18，所述充油不锈钢腔体6的底端固定设有信号处理电路板9，所述信号处理电路板9设在第一空腔内部，所述信号处理电路板9的顶端插设有硅油钢球塞8，所述硅油钢球塞8的顶端贯穿充油不锈钢腔体6的底端与感受压力硅油18接触，所述信号处理电路板9的内部焊接有感受压力硅片7，所述信号处理电路板9的内部固定设有压力探头，所述压力探头与感受压力硅片7电性连接，所述压力探头与硅油钢球塞8接触，所述信号处理电路板9的底端与下盖2的内部底端接触，所述上盖1的内侧和下盖2的内侧均开设有出线口11，两个所述出线口11上下分布且二者接触，所述出线口11与第一空腔连通，所述信号处理电路板9内部固定设有电线，所述电线通过出线口11与外接电源和显示器连接，在检测出压力值后方便将压力值显示在显示屏上。
28.实施场景具体为：用手指通过橡胶垫对触力钢球3进行按压，压力通过触力钢球3使得不锈钢膜片5发生弹性形变，不锈钢膜片5产生的弹力作用于充油不锈钢腔体6内部的感受压力硅油18，感受压力硅油18受到向下的压力施加在硅油钢球塞8上，硅油钢球塞8将压力通过信号处理电路板9内部的压力探头传递给感受压力硅片7，感受压力硅片7将压力转化为电信号，通过显示屏显示压力值，本装置通过钢球垂直方向的触力转换为压力芯片的信号输出，不仅信号大，而且重复性好，最小量程可以到5克以下，该实施方式具体解决了现有技术中触力传感器大都采用应变片或硅片玻璃微融技术，可以检测大于上盖1kg的触力，但对于小于上盖1kg的触力输出信号小，重复性差的问题。
29.参照说明书附图1-6，该实施例的微触力传感器，所述散热机构包括安置盒13，所述安置盒13设在下盖2的底端且设在多个第二凹孔10的内侧，所述下盖2的内部底端开设有多个散热孔12，多个所述散热孔12均贯穿下盖2，所述散热孔12与安置盒13的内部相连通，所述安置盒13的内部放置有干燥剂，干燥剂的设置使得进入第一空腔内部的空气不带有水分，所述安置盒13的外侧开设有多个螺纹孔15，多个所述螺纹孔15与安置盒13的内部连通，所述安置盒13的顶端开设有第一外螺纹，所述散热孔12的底端开设有第一内螺纹，所述散热孔12与安置盒13分别通过第一内螺纹与第一外螺纹连接，方便安置盒13与下盖2拆卸，所述安置盒13的内部插设有第一滤网14，所述干燥剂位于第一滤网14的底端与安置盒13的内壁形成的第二空腔内部，防止干燥剂进入第一空腔的内部，所述螺纹孔15的内部开设有第二内螺纹，所述螺纹孔15的内部设有管道16，所述管道16的外端开设有第二外螺纹，所述螺纹孔15与管道16分别通过第二内螺纹和第二外螺纹连接，所述管道16的一端延伸出螺纹孔15内部，所述管道16的一端固定设有第二滤网17，第二滤网17可将外界的灰尘隔离在本装
置外侧，散热机构对第一空腔内部的9进行散热和除湿。
30.实施场景具体为：外界的空气通过多个滤网17和管道16进入安置盒13的内部，进而通过多个散热孔12进入第一空腔，对信号处理电路板9进行散热，空气通过安置盒13内部的干燥剂进入第一空腔中不带有水分，防止信号处理电路板9受潮发生故障而无法工作，该实施方式具体解决了现有技术中一般触力传感器内部电路板长时间工作，易出现散热困难而发生故障，进而导致触力传感器无法工作的问题。
31.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。