[发明专利]一种具有应力消除作用的电容薄膜压力传感器

摘要

本发明公开了一种具有应力消除作用的电容薄膜压力传感器，属于真空计量技术领域。所述传感器包括：金属薄膜、金属导电层、陶瓷圆盘、金属外壳、电极外接导体、轴承固定结构和滚柱轴承；滚柱轴承和轴承固定结构构成滚柱轴承结构。所述传感器有效减小了固定电极与金属外壳之间的寄生电容，可以减小或消除由弯曲变形引起的不可预估的电容变化量，改善了因温度引起的固定电极与金属外壳之间的应力对测量的影响，有效降低了流过固定电极的漏电流，提高了电容薄膜压力计测量精度。

主权项

一种具有应力消除作用的电容薄膜压力传感器，其特征在于：所述传感器包括：金属薄膜（1）、金属导电层（2）、陶瓷圆盘（3）、金属外壳（4）、电极外接导体（5）、轴承固定结构（6）和滚柱轴承（7）；滚柱轴承（7）和轴承固定结构（6）构成滚柱轴承结构；所述金属外壳（4）为下端开口、上端封闭的中空圆柱形结构，内部开有环形第一凹槽和环形第二凹槽，圆形金属薄膜（1）水平固定于金属外壳（4）内部第一凹槽中，将金属外壳（4）内部分为上下两个腔室，其中，上腔室为参考室，下腔室为测量室；金属薄膜（1）构成传感器的一侧电极；陶瓷圆盘（3）通过滚柱轴承结构水平固定于金属外壳（4）内部第二凹槽中，且位于金属薄膜（1）上方，陶瓷圆盘（3）与金属外壳（4）之间留有间隙，保证陶瓷圆盘（3）能够水平运动，且不与金属外壳（4）接触；陶瓷圆盘（3）上下表面镀有金属导电层（2），陶瓷圆盘（3）上开有通孔，通孔内壁镀有金属导电层（2），使陶瓷圆盘（3）上下表面导通，金属导电层（2）和陶瓷圆盘（3）构成传感器的另一侧电极，即固定电极；陶瓷圆盘（3）上表面接有电极外接导体（5），电极外接导体（5）通到金属外壳（4）外部，并与外部电路连接；其中，所述第一凹槽开口端截面为斜面；所述陶瓷圆盘（3）外侧边缘中间设有环形台阶面，环形台阶面伸入第二凹槽中，并通过滚柱轴承结构水平固定；滚柱轴承（7）为圆柱形结构，滚柱轴承（7）有八个，其中四个位于陶瓷圆盘（3）外侧台阶面上方，其余四个位于所述台阶面下方，每上下两个为一组，分为四组，且四组均匀分布，即每两组滚柱轴承（7）之间夹角为90°；滚柱轴承（7）通过轴承固定结构（6）水平安装于第二凹槽中，且能自由滚动，滚柱轴承（7）与陶瓷圆盘（3）的半径方向垂直正交。