一种传感器装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及质量、重量、压力、触力、脉搏、血压、物体抵触位移、磁致伸缩位移等检测领域，以及精密控制、按键、开关等控制领域的载荷增强型微机械传感器装置；其技术方案是：传感器装置包括：压力传感器部件、力传递部件，其中，用弹性部件将外部输入力分别分解或转移到基体或壳体和力传递部件上，从而，其中的弹性膜片部分只接受到部分输入力；优点是：使用低承载压力、低量程的压力传感器芯片或薄膜型压力传感器亦能制造高性能、高承载压力或高量程传感器装置。

A Sensor Device

The invention relates to a load-enhanced micro-mechanical sensor device in the fields of mass, weight, pressure, contact force, pulse, blood pressure, object contact displacement, magnetostrictive displacement and other detection fields, as well as in the fields of precision control, keys, switches, etc. The technical scheme is that the sensor device includes pressure sensor components and force transfer components, in which the external input is made by elastic components. Force is separately decomposed or transferred to the base or shell and force transfer components, so that the elastic diaphragm part receives only part of the input force. The advantage is that the high performance, high load-bearing pressure or high-range sensor device can also be manufactured by using low load-bearing pressure, low range pressure sensor chip or thin film pressure sensor.

【技术实现步骤摘要】
一种传感器装置所属
本专利技术涉及一种传感器装置，特别是适于质量、重量、压力、触力、脉搏、血压、物体抵触位移、磁致伸缩位移等检测领域，以及精密控制、按键、开关等控制领域的载荷增强型微机械传感器装置，属传感器
，但是，不仅限于此。
技术介绍
中国专利技术专利申请号2018108593234，名称：“一种传感器装置”的资料中，公开了一种与本专利技术类似的传感器装置，该传感器装置使用了由压力传感器芯片构成的压力传感器部件，由于压力传感器芯片中弹性膜片厚度较薄，因此，所制造的传感器装置具有较高的灵敏度、精度；然而，由于压力传感器芯片中弹性膜片的厚度较薄，为此，所制造的传感器装置的承载压力或量程较小；为提高传感器装置的承载压力或量程，通常要增加传感器芯片中弹性膜片的厚度，然而，增加传感器芯片中弹性膜片的厚度需要增加较高的生产成本，耗费较长的时间，为此，现有类似的传感器装置存在承载压力或量程较小的缺陷。另外，现有一种充油式触力传感器，其结构是将压力传感器芯片布置在充油的容器中，通过抵触波纹膜片、改变容器容积和油对压力传感器芯片的压强，实现压力或触力的检测，其主要缺陷是检测精度容易受到环境温度变化的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：改进上述产品的缺陷。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：1、一种传感器装置，包括：压力传感器部件，该压力传感器部件包括弹性膜片部分、支撑弹性膜片部分的基体或框体部分，所述弹性膜片部分适于受到力或抵触运动时变形，并将所述变形或力转换成电信号；力传递部件，该力传递部件适于向所述弹性膜片部分所在的方向移动，适于直接或间接地抵触所述弹性膜片部分；附件，该附件包括基体或壳体；其中，进一步包括：弹性部件，该弹性部件适于将外部输入力分别分解或转移到所述基体或壳体和所述力传递部件上，从而，所述弹性膜片部分只接受到部分输入力。更进一步包括：所述弹性部件包括：波纹膜片；所述波纹膜片适于地布置在所述的基体或壳体上、所述力传递部件的外部。所述弹性部件包括：波纹膜片，压缩弹簧、拉伸弹簧中的至少一种；所述弹性部件适于地布置在所述的基体或壳体与所述的力传递部件之间。限制构件，该限制构件适于阻挡或限制所述力传递部件的移动行程，从而限制力传递部件对所述的弹性膜片部分施加超过预订的力值。所述力传递部件中包括：可压缩的弹性元件。所述力传递部件上还设有永磁体，或者，所述基体或壳体上还设有永磁体。所述压力传感器部件包括：压力传感器芯片或薄膜型压力传感器构成的压力传感器部件。2、一种传感器装置，包括：压力传感器部件，该压力传感器部件包括弹性膜片部分、支撑弹性膜片部分的基体或框体部分，所述弹性膜片部分适于受到力或抵触运动时变形，并将所述变形或力转换成电信号；力传递部件，该力传递部件适于向所述弹性膜片部分所在的方向移动，适于直接或间接地抵触所述弹性膜片部分，其中，所述力传递部件中间串接有可压缩的弹性元件；附件，该附件包括基体或壳体；其中，所述可压缩的弹性元件包括：由外壳、压缩弹簧、顶针或顶柱构成的弹性顶针或弹性顶柱。进一步包括：所述可压缩的弹性元件包括：由外壳、压缩弹簧、顶针或顶柱封装而成的一体化的弹性顶针或弹性顶柱。本专利技术的有益效果是：制造容易、成本低，在保持传感器装置精度的基础上，可进一步提高了传感器装置的承载压力或量程；并且，使用低承载压力或低量程的压力传感器芯片或薄膜压力传感器片亦能制造出高性能、高承载压力或高量程传感器装置。附图说明图1是本专利技术中使用的一种压力传感器芯片结构示意图；图2是图1所示A-A剖面示意图；图3是本专利技术中使用的一种薄膜型压力传感器结构示意图；图4是图3所示B-B剖面示意图；图5是本专利技术的一种传感器装置剖视结构示意图；图6是图5中的弹性顶针或弹性顶柱的放大示意图；图7是本专利技术的另一种传感器装置剖视结构示意图；图8是本专利技术的另一种传感器装置剖视结构示意图；图9是本专利技术的另一种传感器装置剖视结构示意图。具体实施方式下面根据本专利技术的技术方案结合附图进行举例说明。图1、2是涉及本专利技术一种压力传感器芯片结构示意图；其中，01是本专利技术所述的弹性膜片部分，02是支撑弹性膜片部分01的基体或框体部分。在弹性膜片部分01的表面设有压敏电阻或应变电阻08、09、10、11，以及电连接压敏电阻或应变电阻的电连接线或电连接端03、04、05、06、07。所述弹性膜片部分01适于受到外部输入力时变形，并将变形量或外部输入力转换成电信号。应该理解到，所述的基体或框体部分、弹性膜片部分通常是一个一体化的元件，即压力传感器芯片，本专利技术中只是为了叙述清楚将其分开进行说明。图3、4是涉及本专利技术一种薄膜型压力传感器结构示意图；其中，101是绝缘塑料基片，102、103是压敏电阻，104、105是电连接线或电连接端，106是支撑弹性膜片部分101的基体或框体部分；其工作原理同图1、2。图5、6是本专利技术的一种传感器装置的剖视结构示意图；特别是一种所述弹性部件为波纹膜片；所述波纹膜片适于地布置在所述的基体或壳体上、所述力传递部件的外部的传感器装置。其中，201是方形杯状的壳底，202是导气孔，203是外形为方形、中间设有圆孔的构件；204是园环体，205是园环压盖；206是压力传感器芯片或薄膜型压力传感器，207是固定胶，208、209是导电引线，210、211导电脚；212是不锈钢圆球或球形元件，213是顶针或顶柱，214是压缩弹簧，215是外形为T形的筒形部件，216是波纹为圆形的波纹膜片，216的外缘固定或镶嵌在204、205中。其中，顶针或顶柱213，压缩弹簧214，筒形部件215等构成本专利技术所述的由外壳、压缩弹簧、顶针或顶柱封装而成的一体化的弹性顶针或弹性顶柱。顶针或顶柱的端部形状不局限于平面，顶针或顶柱的端部形状亦可以是半球形，等其它形状。同时，不锈钢球212，顶针或顶柱213，压缩弹簧214，筒形部件215，波纹膜片216等构成本专利技术所述的力传递元件。另外，203的端面1a和215的端面1b及其结构、形状、尺寸构成了本专利技术所述的限制构件；即203的端面1a，215的端面1b相距预订的距离H1，215在受到216的推动时，不能从203中的孔中通过，从而，压力传感器芯片或薄膜型压力传感器206不破损，实现本专利技术所述的限制构件。另外，应该想到，波纹膜片216外表面中心部位，可以再布置一个永磁体，使该传感器装置变换为磁致伸缩位移检测传感器装置。图5、6工作原理：当给所述的压力传感器芯片或薄膜型压力传感器施加适于的电压/电流，在波纹膜片216中心或外表面施加逐渐增加的输入力时，部分输入力通过波纹膜片216分解或部分转移到所述的基体或壳体上203、204、201上，波纹膜片产生弹性变形或中心部位产生位移，其余部分输入力通过波纹膜片216中心部位依次推动圆筒215、压缩弹簧214、顶针或顶柱213、球形元件212、压力传感器芯片206中的弹性膜片部分，而压力传感器芯片或薄膜型压力传感器206将产生或输出随之变化的电信号，由此实现本专利技术的力或位移等物理量检测。当输入力达到预定值时，端面1a、1b相互接触，距离H1＝0；压力传感器芯片或薄膜型压力传感器206不破损，215、214、213、212不再继续向压力传感器芯片或薄膜型压力传感器206方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传感器装置，包括：压力传感器部件，该压力传感器部件包括弹性膜片部分、支撑弹性膜片部分的基体或框体部分，所述弹性膜片部分适于受到力或抵触运动时变形，并将所述变形或力转换成电信号，力传递部件，该力传递部件适于向所述弹性膜片部分所在的方向移动，适于直接或间接地抵触所述弹性膜片部分，附件，该附件包括基体或壳体，其特征在于，进一步包括：弹性部件，该弹性部件适于将外部输入力分别分解或转移到所述基体或壳体和所述力传递部件上，从而，所述弹性膜片部分只接受到部分输入力。

【技术特征摘要】
1.一种传感器装置，包括：压力传感器部件，该压力传感器部件包括弹性膜片部分、支撑弹性膜片部分的基体或框体部分，所述弹性膜片部分适于受到力或抵触运动时变形，并将所述变形或力转换成电信号，力传递部件，该力传递部件适于向所述弹性膜片部分所在的方向移动，适于直接或间接地抵触所述弹性膜片部分，附件，该附件包括基体或壳体，其特征在于，进一步包括：弹性部件，该弹性部件适于将外部输入力分别分解或转移到所述基体或壳体和所述力传递部件上，从而，所述弹性膜片部分只接受到部分输入力。2.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于：所述弹性部件包括：波纹膜片，所述波纹膜片适于地布置在所述的基体或壳体上、所述力传递部件的外部。3.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于：所述弹性部件包括：波纹膜片，压缩弹簧、拉伸弹簧中的至少一种，所述弹性部件适于地布置在所述的基体或壳体与所述的力传递部件之间。4.根据权利要求1、2或3所述的传感器装置，其特征在于，进一步包括：限制构件，该限制构件适于阻挡或限制所述力传递部件的移动行程，从而限制力传递部件对所述的弹性膜片部分施加超过预...

【专利技术属性】
技术研发人员：许建平，许文凯，徐美莲，
申请(专利权)人：许建平，
类型：发明
国别省市：云南,53