[实用新型]一种溅射薄膜式压力传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及压力传感器领域，特别涉及一种溅射薄膜式压力传感器。

背景技术

目前市场上常见的压力传感器有扩散硅式、差压电容式、陶瓷压阻式、金属应变片粘贴式等多个品种。

陶瓷压阻式和扩散硅式都存在因掺杂物质迁移和费米能级效应而引起漂移倾向，这些影响随着温度的升高而增大；差压电容式采用MEMS技术由陶瓷构成，或将金属嵌入半导体层中，传感元件固定(融合)于金属/玻璃密封体或装入充油腔中，密封和充油隔离腔体由于热膨胀系数不同而引起不希望有的热稳定性问题，在工作温区内的温度非线性是一个大问题，工作温区的高端和低端因此受到限制，并且存在充油腔漏油的潜在可能；金属应变片粘贴式，从原理上就存在不稳定现象。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种工作稳定、可靠，且工艺较为简单的溅射薄膜式压力传感器。

本实用新型薄膜式压力传感器采用如下技术方案：

一种溅射薄膜式压力传感器，其特征是包括：插座、外壳、螺母、电路组件、螺钉、压力敏感组件、保护罩；所述压力敏感组件由基座、支撑套、压力敏感膜片、出线板和压冒组成；所述电路组件由LH18混合集成电路、电阻、电容组成，LH18混合集成电路内部由基准电压源、仪表放大器及输出限幅电路组成，其中基准电压源由运算放大器A1、三极管N1组成的恒流源给稳压二极管D1供给稳定的工作电流，使稳压二极管输出稳定的正向基准电压；运算放大器A2、三极管P1及几只电阻组成反向的基准电压，输出限幅电路输出级并联一只6.2V稳压管和一只二极管。所述压力敏感膜片通过电子束焊接与基座连接。所述压力敏感膜片通过硅铝丝焊接与出线板连接。所述基座和压力敏感膜片采用不锈钢材料。

本实用新型的优点是：具有高的温度稳定性、高的长期稳定性及可靠性、工艺简单，易于实施。

附图说明

本实用新型有如下附图：

图1溅射薄膜式压力传感器结构图

图2压力敏感组件结构图

图3电路组件电原理图

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：

参考图1和图2所述的溅射薄膜式压力传感器，其特征是包括：插座1、外壳2、螺母3、电路组件4、螺钉5、压力敏感组件6、保护罩7；所述压力敏感组件由基座8、支撑套9、压力敏感膜片10、出线板11和压冒12组成；其中压力敏感膜片10通过电子束焊接与基座8连接，焊接完后需加压检漏(1.25倍动态压力)，保证焊接处是密封结构。压力敏感膜片10通过硅铝丝焊接与出线板11连接，再通过出线板与电路组件连接。基座8和压力敏感膜片10采用不锈钢材料，可测量腐蚀性介质(气体或液体)的压力。当被测介质压力作用于弹性不锈钢膜片时，位于另一面的惠斯顿电桥则产生正比于压力的电输出信号。将此信号经电路组件放大调节等处理，输出一正比于压力的直流电压。压力敏感元件是采用新工艺制作的溅射式薄膜，是在10级超净间内，通过微电子工艺制造出来的。即在高真空度中，利用磁控技术，将绝缘材料、电阻材料以分子形式淀积在弹性不锈钢膜片上，形成分子键合的绝缘薄膜和电阻材料薄膜，并与弹性不锈钢膜片融合为一体。再经过光刻、调阻，温度补偿等工序，在弹性不锈钢膜片表面上形成牢固而稳定的惠斯顿电桥。不同压力量程所对应的弹性不锈钢膜片厚度不同，1MPa的膜片厚度为0.3～0.35mm，12MPa的膜片厚度为0.75～0.9mm。参考图3，本实用新型溅射薄膜式压力传感器的电路组件4由LH18混合集成电路、电阻、电容组成，LH18混合集成电路内部由基准电压源、仪表放大器及输出限幅电路组成，其中基准电压源由运算放大器A1、三极管N1组成的恒流源给稳压二极管D1供给稳定的工作电流，使稳压二极管输出稳定的正向基准电压；运算放大器A2、三极管P1及几只电阻组成反向的基准电压，当输入电压在9V至40V之间变动时，基准电压变化几个毫伏。稳压二极管采用低温度漂移(近于零温漂)的，当温度在-40℃到80℃之间变化时，基准电压仅变化几个毫伏。基准电压产生电路产生+6.2V和-6.2V电压，激励惠斯顿电桥。压力敏感元件感受压力的变化，产生正比于压力的电信号。输出限幅电路具有滤波功能，可滤除1HZ以上的信号；输出级并联一只6.2V稳压管和一只二极管，使输出信号限制在-0.7V～+6.2V之间。