一种共平面式压力传感器的制作方法

1.本实用新型涉及传感器技术领域，具体为一种共平面式压力传感器。


背景技术：

2.电容式压力传感器是一种利用电容敏感元件将被测压力转换成与之成一定关系电容量输出的压力传感器，其由中心测量膜片与两侧的电容杯体组成两个电容器，当两侧压力不一致时，中心测量膜片会产生位移量，引起电容量变化，同压力差成正比，通过电容量的变化转换成相应的压力信号。现有的电容式压力传感器通常设置为两侧取压的形式，设计为封装式主动承压结构，封装部件因残余应力导致精度差，体积大，加工成本高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种共平面式压力传感器，能够解决上述背景技术中提及的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种共平面式压力传感器，包括传感器底座，所述传感器底座的下端面连接有两个隔离膜片，所述传感器底座的内部设有电容杯体及连接于电容杯体内部的玻璃体，所述电容杯体的中心设置有中心膜片，所述中心膜片的两侧分别形成两个电容腔体，所述电容杯体的两侧分别连通灌油管路和导压管路，所述灌油管路和导压管路分别连通至两个电容腔体，所述导压管路的另一端连接至隔离膜片。本方案通过设置共平面传感器，解决了传统技术中因封装材料残余应力弛豫释放而带来的精度漂移，由原来的封装式主动承压结构转变为被动承压结构，解决了封装部件因残余应力导致精度差的技术难题，新产品更小、精度更高。
5.作为优选方案，两个隔离膜片对称连接于传感器底座的下端面且位于同一平面。
6.作为优选方案，两个电容腔体设置为弧形面，对称连接于中心膜片的两侧。
7.作为优选方案，所述电容杯体通过导压管路支撑，悬浮设置于传感器底座的内部。
8.作为优选方案，所述导压管路分别连通至电容杯体两端的中心位置，使得油体传输更加均匀。
9.作为优选方案，导压管路包括通过焊接固定的第一导压管和第二导压管，通过第一导压管和第二导压管配合连接的形式，在工艺上更易于实现，加工成品率高，并降低生产成本；第一导压管和第二导压管通过焊接固定，确保其连接稳定性以及连接密封性。
10.作为优选方案，传感器底座的下端面设有用于取压密封的密封圈，所述密封圈设置于隔离膜片的周向外围，通过密封圈使两侧的隔离膜片及其所连接的导压管路分别形成独立的密封腔体，并与外界取压管路形成连接密封。
11.作为优选方案，所述隔离膜片为316l不锈钢材质，使压力传感器具备较强的抗冲击力和抗过载能力。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置在传感器底座的下端面连接两个隔离膜片的共平面取压方式，将原有的封装式主动承压结构转变为被动
承压结构，解决了封装材料残余应力弛豫释放而带来的精度漂移，使传感器具备更高的精度，且更加小巧，加工成本低，突破了封装部件因残余应力导致精度差的技术难题。
附图说明
13.图1为本实用新型一种共平面式压力传感器的整体结构示意图；
14.图中各个标号意义为：
15.1、传感器底座；2、磁芯；3、隔离膜片；4、电容杯体；5、玻璃体；6、中心膜片；7、第一电容腔体；8、第二电容腔体；9、电容极线；11、灌油管路；12、导压管路；121、第一导压管；122、第二导压管；13、密封圈；14、地线。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
17.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
18.参见图1，本实施例公开了一种共平面式压力传感器，包括传感器底座1，于传感器底座1的下端面对称连接有两个隔离膜片3，两个隔离膜片3位于同一平面，所述隔离膜片3通过激光焊接至传感器底座1的下端面，用于感触外部压力，隔离膜片3优选为316l不锈钢材质，能够使本实施例所提供的压力传感器具备较强的耐腐蚀性和抗过载能力，隔离膜片3可根据工况需求进行形状调整，本实施例中优选为圆形薄片。传感器底座1的内部为空心状，于传感器底座1内部设有电容杯体4，电容杯体4为横向设置圆柱体结构，电容杯体4的内部通过高温烧结的方式连接有玻璃体5，于电容杯体4的中心连接有中心膜片6，该中心膜片6亦设置于玻璃体5的中心，中心膜片6将玻璃体5和电容杯体4各自分为左右等同的两部分，于中心膜片6的两侧与电容杯体4分别形成第一电容腔体7和第二电容腔体8，第一电容腔体7和第二电容腔体8设置为弧形面，对称连接于中心膜片6的两侧，中心膜片6接地线14，第一电容腔体7和第二电容腔体8各连接一根电容极线9，电容极线9依次穿过玻璃体5和电容杯体4，第一电容腔体7、第二电容腔体8分别和中心膜片6形成电容器。
19.本实施例所提供的共平面式压力传感器中，电容杯体4的两侧平面分别连通灌油管路11和导压管路12。具体的，灌油管路11通过磁芯2分别连通至第一电容腔体7和第二电容腔体8，通过灌油管路11进行绝缘油体的填充。进一步，两个隔离膜片3的上端各自连接有导压管路12，导压管路12的另一端穿过传感器底座1并分别通过磁芯2连通至第一电容腔体7和第二电容腔体8。第一电容腔体7和中心膜片6之间以及第二电容腔体8和中心膜片6之间均填充有绝缘油体，导压管路12中也填充有绝缘油体，并通过导压管路12进行绝缘油体的输送。当压力作用于隔离膜片3上时，压力通过导压管路12中的绝缘油体传递至中心膜片6，
使中心膜片6产生偏移，进而中心膜片6与其两侧的第一电容腔体7、第二电容腔体8间的电容量发生变化，通过电容的变化值对应得到被测压力值。更进一步，通过两侧的导压管路12还能够对电容杯体4形成稳定的支撑，使其悬浮于传感器底座1的内部，通过将电容杯体4及其内部结构设置为悬浮状，能够使电容杯体4远离过程压力容室，不与过程热源和压力源直接接触，提高耐温特性的同时还能够释放电容杯体4的机械应力；另一方面，通过将电容杯体4设置为悬浮状，还可避免因传感器底座1内壁对电容杯体4进行接触，造成异常碰撞，进而对测量精度造成影响。在一个较佳的实施例中，两个导压管路12分别连通至电容杯体4两侧面的中心位置，使得油体传输更加均匀，从而进一步提升压力检测的准确性。
20.在另一个实施例中，导压管路12进一步包括呈上下连接的第一导压管121和第二导压管122，第一导压管121和第二导压管122固定连接，第一导压管121的顶端连通至电容杯体4，第二导压管122的底端连接至隔离膜片3，通过第一导压管121和第二导压管122配合连接的形式，在工艺上更易于实现，加工成品率高，并降低生产成本；第一导压管121和第二导压管122通过焊接固定，确保其连接稳定性以及连接密封性。
21.在另一个实施例中，于传感器底座1的下端面设有用于连接密封圈13的凹槽，该凹槽设置为2个，分别设置于两个隔离膜片3的周向外围，密封圈13用于取压密封，使两侧的隔离膜片3及其所连接的导压管路12分别形成独立的密封腔体，并与外界取压管路形成连接密封。
22.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。