[实用新型]一种电容式压力传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于压力传感器领域，具体涉及一种电容式压力传感器。

背景技术

压力传感器是工业领域中最为常见的一种传感器，其广泛应用在各种工业控制场合中，例如暖通空调、汽车工业、铁路交通、航天航空、石油化工、机床、液压管道等。按照工作原理的不同，压力传感器主要分为压阻式、电容式以及压电式等。

目前，压阻式压力传感器由于其制造工艺与半导体工艺兼容性高，制造工艺简单，接口电路简单等优点，是目前压力传感器的主流技术。但是压阻式压力传感器却有着温度特性差，灵敏度低，功耗大等缺点，并不适合一些高可靠性、精度高的应用领域。

压电式压力传感器制造工艺复杂，温度系数大，使用及维护比较困难。

电容式压力传感器通常采用平板电容方式，将压力敏感膜作为电容一个电极，利用敏感膜感测压力时弹性形变引起电容间距发生变化，从而引起电容量变化的原理测量压力。常用的电容式压力传感器的平板电极之间的距离为d，相对面积为S，电容介质介电常数为ε，则电容的计算公式为：

当压力介质进入压力腔室作用到动极板上，动极板受外力作用向上发生变形，引起两极板间距变小，则根据上述计算公式，电容C与d成反比，电容C相应地增大。

目前电容式压力传感器技术发展迅速，制备工艺相对成熟，但仍存在以下不足：(1)、电容式压力传感器与产品外壳装配大多采用O型圈密封方式，造成传感器可靠性低、产品寿命短；(2)、现有电容式压力传感器体积普遍比较大，不符合目前传感器小型化的要求；(3)、目前电极多采用金属膜片，制备工艺复杂，成本高。

鉴于此，提供一种电容式压力传感器是本实用新型所要研究的课题。

发明内容

本实用新型的发明目的在于提供一种电容式压力传感器，以解决现有电容式压力传感器的可靠性低、体积大、成本高等不足。

为实现上述发明目的，本实用新型提供以下的技术方案：一种电容式压力传感器，包括基座和敏感片，所述基座包括两对称设置的半基座，以基座的轴向中心平面为基础，定义基座的左半边为左半基座，基座右半边为右半基座，所述左半基座和右半基座的结构、形状以及尺寸均相同，所述左半基座和右半基座均分为上下两段，其上段为内孔半圆柱结构，其下段为平板结构，平板结构上开设有压力介质通孔，所述敏感片包括两个面积相同的基板，分别为左基板和右基板，所述左基板和右基板的内侧面上分别设有电极及电极引线，左基板和右基板上的两个电极为相对电极；在装配状态下，左基板和右基板正对装配，左基板和右基板上的电极通过所述支撑墙隔开一间距，从而组成所述敏感片，所述左半基座和右半基座对合装配形成上段呈中空圆柱体、下段呈立方体的所述基座，所述敏感片夹设于左半基座和右半基座的平板结构处，此时，所述敏感片的基板上的电极所在的位置正对基座的平板结构上的压力介质通孔位置。

进一步的，所述压力介质通孔采用单开孔或双开孔，即左基板和/或右基板的平板结构上开设有所述压力介质通孔。

进一步的，当所述敏感片为单极板形变电容敏感片时，所述左半基座或右半基座上开设有压力介质通孔，同时所述敏感片的基板上的电极所在的位置正对基座上的该压力介质通孔；当所述敏感片为双极板形变电容敏感片时，所述左半基座和右半基座上均开设有一压力介质通孔，此时，所述敏感片的左基板上的电极所在的位置正对左半基座上的压力介质通孔，同时，所述敏感片的右基板上的电极所在的位置正对右半基座上的压力介质通孔。

进一步的，所述内孔半圆柱结构的上开设有加工通孔。

进一步的，所述敏感片与基座烧一体结成连接。

进一步的，在所述左基板和/或右基板上的电极及电极引线周边设有金属支撑墙，所述金属支撑墙厚度高于电极及电极引线厚度。

进一步的，所述电极形状为圆形或者方形。

进一步的，所述敏感片的基板采用陶瓷板。

进一步的，所述基座为陶瓷基座。

进一步的，还包括外壳，所述外壳与基座通过烧结连接而成。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型所提供的电容式压力传感器灵敏度高、成本低，可以将感测相同压力时所需要的形变量缩小，从而提高了传感器的可靠性和工作寿命，减小了传感器的体积，实现了传感器的小型化。

附图说明

图1为本实用新型公开的电容式压力传感器的立体图；

图2为本实用新型公开的基座爆炸图；

图3为本实用新型公开的敏感片的侧视图；