[实用新型]一种陶瓷弹性膜片及其陶瓷力敏传感器装置

说明书

本发明涉及一种陶瓷弹性膜片及其制造的陶瓷力敏传感器装置，特别是适于液体压力、重量、重力、抵触力和位移检测的陶瓷弹性膜片及陶瓷力敏传感器装置，其中，所述陶瓷弹性膜片受力面上设有由非弹性材料制成的具有适于厚度、硬度和弹性的弹性层或补强层中的至少一种，或者，所述陶瓷弹性膜片受力面的背面上设有由非弹性材料制成的具有适于厚度、硬度和弹性的弹性层、弹性支撑体或补强层中的至少一种，其中，陶瓷力敏传感器装置包括：球形部件或凸形部件、压缩弹簧、连接部件、承力杆、限位部分、限制部分等。

技术领域

本发明涉及一种陶瓷弹性膜片及其制造的陶瓷力敏传感器装置，特别是适于液体压力、重量、重力、抵触力和位移检测的陶瓷弹性膜片及传感器装置、控制装置等，属传感器技术领域，但是，不仅限于此。

背景技术

目前，由陶瓷弹性膜片构成的压力传感器应用越来越广，因为中陶瓷弹性膜片的稳定性好，制造成本低，但其亦存在柔性或韧性差、过载能力比较小的缺陷，特别是由陶瓷弹性膜片制造重力、重量、触力传感器时，陶瓷弹性膜片容易破裂。在中国发明专利申请号2018100612650，名称：“一种传感器装置”的资料中，公开了一种制造重力、重量、触力、位移传感器的技术方案，其中，使用凸形部件或球形部件抵触设有预定厚度、可压缩变形的弹性片(416)，然后通过弹性片(416)来抵触其中的弹性膜片部分，其弹性片(416)通常由硅胶、橡胶等材料制成等弹性材料制成；其不足之处在于，其技术方案不利于由陶瓷弹性膜片构成的力敏传感器装置，因通过球形部件或凸形部件抵触弹性片(416)、弹性片再抵触陶瓷弹性膜片时，弹性片(416)变形后抵触陶瓷弹性膜片的面积较小，较小的抵触面积容易使陶瓷弹性膜片破裂，特别是在较大的抵触力时；其原因是陶瓷弹性膜片硬度较高、较脆、不易制造得较薄、并且弹性变形量较小，较大抵触力和较小的抵触面积容易产生破裂。另外，由于其中使用了由硅胶、橡胶等材料制成弹性片(416)，其还不利于制造高精度的位移传感器，因硅胶、橡胶等材料制成的弹性片的弹性或厚度容易随环境温度的变化而变化，即在相同的压力下，由于环境温度的不同其厚度会不同，从而影响位移传感器的测量精度或准确度。

发明内容

本发明的目的在于：改进上述产品的缺陷。

本发明的目的通过下述技术方案实现。

1、一种陶瓷弹性膜片，包括：陶瓷片和布置在陶瓷片上的应变电阻或电容，所述陶瓷弹性膜片适于受到外部输入力或抵触运动时变形，并将外部输入力或变形量转换成电信号，其中，所述陶瓷弹性膜片受力面上设有由非弹性材料制成的具有适于厚度、硬度和弹性的弹性层或补强层中的至少一种，或者，所述陶瓷弹性膜片受力面的背面上设有由非弹性材料制成的具有适于厚度、硬度和弹性的弹性层、弹性支撑体或补强层中的至少一种。

进一步包括：所述弹性层是由绝缘材料、塑料材料、金属材料、合金材料、石墨烯材料中的至少一种制成。所述补强层包括：粘结或非粘结地布置在所述陶瓷弹性膜片上的绝缘材料层、塑料材料层、金属材料层、合金材料层、石墨烯材料层或电镀材料层中的至少一种。所述弹性支撑体包括：压缩弹簧和布置在压缩弹簧上的弹片。

2、一种陶瓷力敏传感器装置，其中包括以上所述的至少一项所述的陶瓷弹性膜片。

3、一种陶瓷力敏传感器装置，其中包括以上所述的至少一项所述的陶瓷弹性膜片，并且，所述陶瓷弹性膜片布置在筒形陶瓷基体上，从而构成杯形陶瓷压力传感器芯体，或者，所述陶瓷弹性膜片布置在杯形陶瓷基体上，从而构成柱形陶瓷压力传感器芯体。

4、一种陶瓷力敏传感器装置，其中包括以上所述的至少一项所述的陶瓷弹性膜片、力传递部件和壳体。

进一步包括：所述力传递部件包括：球形部件或凸形部件、压缩弹簧、连接部件、承力杆，其中还包括：限位部分和限制部分；所述限位部分适于将所述球形部件或凸形部件圈定在陶瓷弹性膜片中心区域；所述限制部分适于与连接部件接触后阻止连接部件朝所述陶瓷弹性膜片方向进一步移动。