一种基于十字梁结构的石墨烯高压压力传感器制造技术

一种基于十字梁结构的石墨烯高压压力传感器，包括：封装外壳，封装外壳内侧底部设置安装槽；膜片，膜片设置在封装外壳的顶部；基座，基座设置在安装槽内；基片，基片设置在基座上，基片中心开设有方形孔，方形孔上设置有十字梁，十字梁与基片的连接处均设置有石墨烯压阻结；凸柱，凸柱一端连接在膜片底部，凸柱另一端与十字梁中心连接。本发明专利技术在硅结构基片和不锈钢膜片基本架构上，采用十字梁结构最大程度提高了压力测量范围，最大程度利用石墨烯压阻结的压敏特性，灵敏度进一步提高，同时将器件承受温度提高至300℃，高温高压下测量优势明显，再通过压阻结桥路的过滤，成为应用于动态、静态高温高压环境下十分理想的高温压力传感器。

Graphene high pressure sensor based on cross beam structure

【技术实现步骤摘要】
一种基于十字梁结构的石墨烯高压压力传感器
本专利技术属于高压压力测量
，具体涉及一种基于十字梁结构的石墨烯高压压力传感器。
技术介绍
高压压力传感器广泛应用于爆炸场、冲击波、炮膛、油井钻探、深海探测、化工制药等领域的压力测量。但是传统压力传感器采用的是C型方膜结构，方膜结构具有制造工艺简单，灵敏度高等优点，当测量压力范围增大后，灵敏度将会受到很大影响，另外传统压力传感器采用的力敏电阻材料大多为硅材料，其在高温环境下性能不稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于十字梁结构的石墨烯高压压力传感器，以解决上述
技术介绍
中提出的传统压力传感器在当测量压力范围增大后，灵敏度将会受到很大影响，另外传统压力传感器在高温环境下性能不稳定的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于十字梁结构的石墨烯高压压力传感器，包括：封装外壳，所述封装外壳内侧底部设置有安装槽；膜片，所述膜片设置在所述封装外壳的顶部；基座，所述基座设置在所述安装槽内；基片，所述基片设置在所述基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于十字梁结构的石墨烯高压压力传感器，其特征在于，包括：/n封装外壳(1)，所述封装外壳(1)内侧底部设置有安装槽；/n膜片(3)，所述膜片(3)设置在所述封装外壳(1)的顶部；/n基座(13)，所述基座(13)设置在所述安装槽内；/n基片(4)，所述基片(4)设置在所述基座(13)上，所述基片(4)中心开设有方形孔，所述方形孔上设置有十字梁，所述十字梁(11)与所述基片(4)的连接处均设置有石墨烯压阻结(10)；/n凸柱(2)，所述凸柱(2)一端连接在所述膜片(13)底部，所述凸柱(2)另一端与所述十字梁(11)中心连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于十字梁结构的石墨烯高压压力传感器，其特征在于，包括：
封装外壳(1)，所述封装外壳(1)内侧底部设置有安装槽；
膜片(3)，所述膜片(3)设置在所述封装外壳(1)的顶部；
基座(13)，所述基座(13)设置在所述安装槽内；
基片(4)，所述基片(4)设置在所述基座(13)上，所述基片(4)中心开设有方形孔，所述方形孔上设置有十字梁，所述十字梁(11)与所述基片(4)的连接处均设置有石墨烯压阻结(10)；
凸柱(2)，所述凸柱(2)一端连接在所述膜片(13)底部，所述凸柱(2)另一端与所述十字梁(11)中心连接。


2.根据权利要求1所述的基于十字梁结构的石墨烯高压压力传感器，其特征在于，所述石墨烯压阻结(10)包括：纳米薄膜(12)和复合电极(9)，两个所述复合电极(9)分别与所述纳米薄膜(12)的两端电性连接，所述纳米薄膜(12)设置在所述十字梁(11)的上表面，所述纳米薄膜(12)靠近所述十字梁(11)与所述基片(4)的连接处设置，所述复合电极(9)设置在所述基片(4)上靠近所述纳米薄膜(12)的位置。


3.根据权利要求2所述的基于十字梁结构的石墨烯高压压力传感器，其特征在于，所述纳米薄膜(12)由上下两层氮化硼薄膜(15)以及夹在两层氮化硼薄膜(15)中间的石墨烯薄膜(16)构成，所述石墨烯薄膜(16)呈蛇形弯折结构，所述石墨烯薄膜(16)两端分别与所述复合电极(9)连接。


4.根据权利要求2所述的基于十字梁结构的石墨烯高压压力传感器，其特征在于，所述基片(4)上靠近所述复合电极(9)处均设有硅通孔(5)，所述基片(4)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李孟委，王俊强，薛伟，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西;14