[发明专利]一种压力传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种压力传感器及其制备方法和应用，所述压力传感器包括壳体，传感器芯片和线路板组件；所述壳体的材质包括硅橡胶；所述壳体的厚度为3‑5mm。本发明所述压力传感器具有良好的绝缘性、耐热强度和抗氧化强度，能够在电力高压区域、高温以及各种风沙湿度的环境中长时间使用。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种压力传感器及其制备方法和应用。

背景技术

在电力设施的监测中，有些电力设施为高压设备，在高压设备附近有很强的电场，在高电场的作用下，一些绝缘体会被击穿，在电压足够高时，能够使绝缘体被电离，它的内部也会出现大量的自由电子或离子，成为导体，此时传感器装置基本会被损坏，无法实现监测功能。

CN110749386A公开了一种柔性薄膜压力传感器封装结构，其公开的柔性薄膜压力传感器封装结构包括柔性薄膜压力传感器、力学传递件以及封装保护件，其公开的封装保护件封装在所述柔性薄膜压力传感器上，其公开的力学传递件的第一端与所述柔性薄膜压力传感器接触，其公开的力学传递件的第二端穿出所述封装保护件，以接收并传递压力至所述柔性薄膜压力传感器。其公开的柔性薄膜压力传感器封装结构可以有效提高压力传感器的灵敏度，并且，在测量过程中，借助封装保护件，可以有效保护柔性薄膜压力传感器，防止外力直接作用于柔性薄膜压力传感器上，可以有效提高柔性薄膜压力传感器的使用寿命，降低成本。但是其没有考虑高电场作用下导体对传感器装置的破坏，绝缘性较差。

CN110108397A公开了一种可抗高电压的薄膜压力传感器及其制备方法，其公开的压力传感器包括基底、苯乙酮改性SiO₂薄膜绝缘层、应变电阻层和引线膜，绝缘层设置在基底上，应变电阻层设置在绝缘层上，引线膜设置在应变电阻层上，苯乙酮改性SiO₂薄膜的厚度为0.6-0.8mm，苯乙酮改性SiO₂薄膜与基底的结合力为30-50mN，其公开的制备方法包括以下步骤，提供基底，脉冲激光沉积法在基底上沉积苯乙酮改性SiO₂薄膜绝缘层；在绝缘层上制作第一光刻胶，以第一光刻胶为掩模，采用多元素靶材通过脉冲激光沉积法在绝缘层上沉积应变电阻层；通过脉冲激光沉积法在应变电阻层上沉积引线膜。其公开的压力传感器能够克服现有技术中的薄膜压力传感器在受到高电压时，容易给电流击穿，抗交流能力较低的问题，但是需要通过复杂的方法制备绝缘层才能达到较好的效果。

综上所述，开发一种组成简单且具有良好绝缘性的压力传感器至关重要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种压力传感器及其制备方法和应用，所述压力传感器具有良好的绝缘性、耐热强度和抗氧化强度，能够在电力高压区域、高温以及各种风沙湿度的环境中长时间使用。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种压力传感器，所述压力传感器包括壳体，传感器芯片和线路板组件；

所述壳体的材质包括硅橡胶；

所述壳体的厚度为3-5mm，例如3.2mm、3.4mm、36mm、3.8mm、4.0mm、4.2mm、4.4mm、4.6mm、4.8mm等。

本发明所述压力传感器的壳体为硅橡胶材质，硅橡胶主要是由高摩尔质量的线型聚硅氧烷组成，由于-Si-O-Si-键是其构成的基本键型，硅原子主要连接甲基，侧链上引入极少量的不饱和基团，分子间作用力小，分子呈螺旋状结构，甲基朝外排列并可自由旋转，因此硅橡胶硫化后具有优异的耐高、低温，耐候，憎水，憎水迁移，电气绝缘性和生理惰性等特点，能够使压力传感器具有良好的绝缘性和稳定性；壳体的厚度为3-5mm，不仅能满足壳体的支撑作用，还能使所述压力传感器具有良好的绝缘性、耐热强度和抗氧化强度，提升压力传感器在电力高压区域的使用时间。

优选地，所述壳体内设置有封装胶。