一种电容式压力传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电容式压力传感器，包括基座和敏感片，基座包括两对称设置的半基座，定义基座的左半边为左半基座，基座右半边为右半基座，左半基座和右半基座均相同，且均分为上下两段，上段为内孔半圆柱结构，下段为平板结构，平板结构上开设有压力介质通孔，敏感片包括两基板，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，在左基板和/或右基板上的电极及电极引线周边设有支撑墙。本实用新型专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种电容式压力传感器
本技术属于压力传感器领域，具体涉及一种电容式压力传感器。
技术介绍
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技术所要研究的课题。
技术实现思路
本技术的专利技术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。为实现上述专利技术目的，本技术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，本技术与现有技术相比具有下列优点：本技术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为本技术公开的电容式压力传感器的立体图；图2为本技术公开的基座爆炸图；图3为本技术公开的敏感片的侧视图；图4为本技术公开的电容式压力传感器的爆炸图。其中，1、基座；10、左半基座；101、左压力介质通孔；102、左加工通孔；11、右半基座；111、右压力介质通孔；112、右加工通孔；12、烧结面；2、敏感片；20、左基板；21、右基板。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下为用于说明本技术的一较佳实施例，但不用来限制本技术的范围。参见图1至图4，如其中的图例所示：一种电容式压力传感器，包括基座1和敏感片2，所述基座1包括两对称设置的半基座，以基座1的轴向中心平面为基础，定义基座的左半边为左半基座10，基座右半边为右半基座11。所述左半基座10和右半基座11的结构、形状以及尺寸均相同，所述左半基座10和右半基座11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。其中，左半基座10的平板结构上开设有左压力介质通孔101，右半基座11的平板结构上开设有右压力介质通孔111。本实施例中，在左半基座10的内孔半圆柱结构上开设有左加工通孔102，对应，在右半基座11的内孔半圆柱结构上开设有右加工通孔112。所述敏感片2包括两个面积相同的陶瓷板作为基板，分别为左基板20和右基板21，所述左基板20和右基板21的内侧面上分别设有电极及电极引线，左基板20和右基板21上的两个电极为相对电极，组成了一个感测压力的电容，两个基板热压成一个完整的敏感片。在左基板20和/或右基板21上的电极及电极引线周边设有支撑墙，所述支撑墙厚度高于电极及电极引线厚度。在装配状态下，左基板20和右基板21正对装配，左基板20和右基板21上的电极通过所述支撑墙隔开一间距，从而组成敏感片2，左半基座10和右半基座11对合装配形成上段呈中空圆柱体、下段呈立方体的基座1，所述敏感片2夹设于左半基座10和右半基座11的平板结构处，并通过烧结工艺将敏感片2与基座1烧结成一体，形成电容式压力传感器，其中，烧结材料选用陶瓷粉或者玻璃粉。此时，敏感片2的基板上的电极所在的位置正对基座1的平板结构上的压力介质通孔。进一步地，还包括外壳，外壳与基座1上部的中空圆柱体通过烧结连接而成。在加工过程中，基座1上段的外圆柱表面为烧结面12，烧结面12与外壳配合后留有一定间隙，中间放置烧结材料，经过烧结后，该压力传感器与外壳组成压力模块，方便产品组装，其中，烧结材料为陶瓷粉或玻璃粉。通过烧结方式连接外壳和传感器，一方面避免了螺纹等装配方式减小了传感器体积，另一方面避免了使用O型圈密封，提高了传感器的可靠性和工作寿命。以上实施例中，压力介质通孔采用单开孔或双开孔，当敏感片2为单极板形变电容敏感片时，仅在左半基座10上开设有左压力介质通孔101，或者仅在或右半基座11上开设右压力介质通孔111，同时敏感片2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位置。当敏感片2为双极板形变电容敏感片时，在左半基座10上开设有一左压力介质通孔101，同时在右半基座11上开设有一右压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容式压力传感器，包括基座和敏感片，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种电容式压力传感器，包括基座和敏感片，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的电容式压力传感器，其特征在于，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。3.根据权利要求1或2所述的电容式压力传感器，其特征在于，当所述敏感片为单极板形变电容敏感片时，所述左...

【专利技术属性】
技术研发人员：付俊，戴煊龙，籍庆校，常伟，任万伟，
申请(专利权)人：宝力马苏州传感技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32