[实用新型]一种薄膜压力传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种薄膜压力传感器，主要为一种满足各类卫星需要的重量超轻的并对高量程压力准确测量的薄膜压力传感器。

背景技术

现有的应变式薄膜敏感压力传感器如图1所示，顺次包括引压基座1、弹性膜片2、下支架3、第一安装板10、顶端带压力敏感应变薄膜电阻6的引线安装板7、上支架11、补偿板12、电路支架4和调理电路8，由于采用溅射方式在金属本底上制备，适应于各种恶劣环境下压力测量，结构采用焊接方式，能确保高量程压力下密封性能，但由于结构材料采用不锈钢，总体重量较重，难满足卫星等领域对器件重量的要求。 

发明内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种薄膜压力传感器，减轻薄膜压力传感器重量，满足卫星领域对薄膜压力传感器重量要求，并能实现超高量程下压力的准确测量。

本实用新型的技术方案为，一种薄膜压力传感器，包括外壳、外壳下侧的引压基座和分别置于外壳内的电路支架、弹性膜片、弹性膜片上方的下支架、下支架上方的引线安装板，所述引压基座与弹性膜片为一体式结构，电路支架套装在引线安装板与下支架外侧且引线安装板与下支架通过紧固件连接。

弹性膜片与引压基座采取一体化结构，使弹性膜片与引压基座一体成型，无需再将二者焊接，解决钛材料焊接工艺难与高压下密封可靠性等问题，确保了大量程测量时测压介质的密封性；并取消了上支架与第一安装板、补偿板，将电路支架套装在引线安装板与下支架外侧，引线安装板与下支架直接连接，也能达到原薄膜压力传感器的功能，并进一步减轻了重量。

原有的引压基座、弹性膜片、下支架、电路支架、外壳均可采用钛合金替代原结构的不锈钢材料，减轻传感器总体重量。

薄膜电阻桥通过激光调阻技术实现桥路的匹配，通过温度电阻实现桥路温度性能的补偿，从而取消后期补偿，进一步减轻传感器重量。

本实用新型的工作原理是：弹性膜片与引压基座加工成一体化结构，安装固定在测试点，弹性膜片感受测试压力产生一定形变，沉积在其上的薄膜电阻跟随膜片形变，从而电阻阻值发生变化，薄膜电阻桥路输出一个与压力基本成线性的电信号，通过后期调理电路放大转换成标准信号输出。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）引压基座与弹性膜片的一体化结构，提高了产品测量高量程压力时的密封性。

（2）传感器主要部件均采用钛合金，减轻了传感器重量。

（3）激光调阻技术与温度电阻补偿技术取消传感器外补偿，进一步减轻了传感器重量。

综上所述，由于全钛一体化结构的采用，在保证产品性能的前提下大大减轻了传感器重量，并能实现超轻钛合金薄膜压力传感器对高量程压力的准确测量。

附图说明

图1为现有薄膜压力传感器的结构分解图；

图2为本实用新型所述薄膜压力传感器的轴向剖视图。

具体实施方式

如图2所示，一种薄膜压力传感器，包括外壳5、外壳下侧的引压基座1和分别置于外壳内的电路支架4、弹性膜片2、弹性膜片2上方的下支架3、下支架3上方的引线安装板7，引压基座与弹性膜片2为一体式结构，电路支架4套装在引线安装板7与下支架3外侧且引线安装板7与下支架3通过紧固件连接。

采用精密研、抛机对弹性膜片2表面进行磨、抛、清洗处理，采用离子束溅射方式在弹性膜片2上制备压力敏感应变薄膜电阻6，通过光刻与调阻技术将应变薄膜电阻串接成惠斯登全桥应变电路，薄膜电桥信号通过引线安装板7引至调理电路8，放大转换成标准电信号后经电连接器9引出。

引压基座1、弹性膜片2、下支架3、电路支架4和外壳5均由钛合金制成。

通过光刻与调阻技术实现电桥电路的平衡，通过薄膜温度电阻补偿电桥电路的温漂，减少外串电阻的补偿，有效节约产品部件与减小外结构，进一步减轻产品重量。