[发明专利]一种压力变送器

说明书

技术领域

本发明涉及一种压力变送器。

背景技术

压力变送器是工业实践中最常用的一种变送器，其广泛用于工业自控系统。系统压力通过压力进口进入压力腔室内，压力直接作用在陶瓷压力芯体的前表面，使得膜片发生相应的微小形变，导致压力变送器上的4个桥臂电阻发生变化，产生对应的微小电信号，再结合专用的ASIC信号调理电路实现了与压力成比例的标准信号输出。以此满足信息的传输、处理、储存、显示、记录和控制等要求，是控制系统的关键精密检测装置。

如图3所示一种现有的压力变送器，包括主体插座011、电路板012、弹性挡圈014、绝缘部件015、支持装置016、集成放大电路模块017、陶瓷压力芯体018、密封部件019及主体020；其中密封圈、陶瓷压力芯体、集成放大电路模块、支撑装置、绝缘部件和弹性挡圈压装在主体内，并通过弹性挡圈固定在主体中，主体与陶瓷压力芯体外侧相对的内侧开设有沟槽的内圆柱面。该压力变送器的工作原理为：流体压力作用在陶瓷压力芯体上，使陶瓷压力芯体上的压力元件产生变形，此时印刷在陶瓷压力芯体上的电桥电路产生相应的电信号，再由集成放大电路模块将其转换为标准输出信号。上述结构中支撑装置一般为金属，并且在装配过程中难以避免其不与主体之间发生物理性接触。因此为了达到电气防护的目的在紧贴支撑装置与集成放大电路模块、陶瓷压力芯体的电气引脚两者之间，增加了绝缘部件，与此同时对支撑装置及主体的内壁进行了开槽021。开槽的主要目的有两个：一是可以增加陶瓷压力芯体引脚与主体之间的电气距离；二是可以增加集成电路模块与陶瓷压力芯体的电气引脚之间的焊接处与支持装置之间的爬电距离。通过上述描述，现有压力变送器由于内部部件多，造成成本较高；绝缘部件与陶瓷压力芯体接触的这个面齐平度要求很高，实际生产难以达到这点；部件与部件之间的装配距离较难控制，容易造成电气防护距离的不足。基于以上几点，实际生产中产品的合格率不高，但品质保证维护成本却较高。

发明内容

本发明所要解决的问题就是提供一种压力变送器，在实现简化装配结构、节省成本以及提高效率的同时，改善了产品容易出现电气强度不良的问题，提高了产品的性能。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种压力变送器，包括带内腔的主体和设在主体的内腔中的陶瓷压力芯体，所述陶瓷压力芯体由定位件定位，所述主体上设有插座，所述陶瓷压力芯体通过柔性电路板与插座电连接，在陶瓷压力芯体的背压面设有信号调理芯片，所述信号调理芯片的外围电路固定在陶瓷压力芯体上。所述陶瓷压力芯体上设有惠斯登电桥，惠斯登电桥主要作用是将陶瓷压力芯体产生的压力信号转化成电信号再经过惠斯登电桥补偿区的阻值补偿后输送至信号调理芯片，信号调理芯片将这个电信号放大输出。

进一步的，所述信号调理芯片焊接在陶瓷压力芯体上。

进一步的，所述信号调理芯片为晶圆级封装的信号调理芯片。

进一步的，所述陶瓷压力芯体的背压面由信号调理芯片焊盘区、惠斯登电桥区、信号调理芯片外围电路补偿区、惠斯登电桥补偿区和陶瓷压力芯体电气连接区组成。陶瓷压力芯体的背压面上除了信号调理芯片焊盘区外，均印刷有相应的电路，信号调理芯片焊盘区用于焊接固定信号调理芯片，惠斯登电桥区用于设置惠斯登电桥，惠斯登电桥补偿区是为了减小温漂，提高惠斯登电桥将压力信号转化成电信号的精度，一般在此区域内集成几个小的热敏电阻。

进一步的，所述信号调理芯片焊盘区和陶瓷压力芯体电气连接区设有裸露的焊点，所述惠斯登电桥区、信号调理芯片外围电路补偿区、惠斯登电桥补偿区和陶瓷压力芯体电气连接区上设有绝缘涂料层。信号调理芯片焊盘区的焊点用于焊接固定信号调理芯片，陶瓷压力芯体电气连接区的焊点作用是陶瓷压力芯体的引出针脚与电路板连接的

进一步的，所述陶瓷压力芯体的外侧壁与内腔的侧壁贴合。贴合为配合且留有间隙，装配容易，结构稳定。

进一步的，所述定位件包括支撑环和弹性挡圈，所述内腔中设有安装弹性挡圈的环槽，所述支撑环的上端抵在弹性挡圈上、下端抵在陶瓷压力芯体的背压面上。

进一步的，所述支撑环的外侧壁与内腔的侧壁贴合。内腔的侧壁光滑连续，无孔或槽，便于加工。

进一步的，所述陶瓷压力芯体的前表面与内腔的底面之间设有密封件。

进一步的，所述密封件为密封圈，所述内腔的底面上设有定位密封圈的定位槽，所述密封圈高出定位槽。