一种压力传感器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种压力传感器及其制备方法和应用，所述压力传感器包括壳体，传感器芯片和线路板组件；所述壳体的材质包括硅橡胶；所述壳体的厚度为3

【技术实现步骤摘要】
一种压力传感器及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及传感器
，尤其涉及一种压力传感器及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在电力设施的监测中，有些电力设施为高压设备，在高压设备附近有很强的电场，在高电场的作用下，一些绝缘体会被击穿，在电压足够高时，能够使绝缘体被电离，它的内部也会出现大量的自由电子或离子，成为导体，此时传感器装置基本会被损坏，无法实现监测功能。
[0003]CN110749386A公开了一种柔性薄膜压力传感器封装结构，其公开的柔性薄膜压力传感器封装结构包括柔性薄膜压力传感器、力学传递件以及封装保护件，其公开的封装保护件封装在所述柔性薄膜压力传感器上，其公开的力学传递件的第一端与所述柔性薄膜压力传感器接触，其公开的力学传递件的第二端穿出所述封装保护件，以接收并传递压力至所述柔性薄膜压力传感器。其公开的柔性薄膜压力传感器封装结构可以有效提高压力传感器的灵敏度，并且，在测量过程中，借助封装保护件，可以有效保护柔性薄膜压力传感器，防止外力直接作用于柔性薄膜压力传感器上，可以有效提高柔性薄膜压力传感器的使用寿命，降低成本。但是其没有考虑高电场作用下导体对传感器装置的破坏，绝缘性较差。
[0004]CN110108397A公开了一种可抗高电压的薄膜压力传感器及其制备方法，其公开的压力传感器包括基底、苯乙酮改性SiO2薄膜绝缘层、应变电阻层和引线膜，绝缘层设置在基底上，应变电阻层设置在绝缘层上，引线膜设置在应变电阻层上，苯乙酮改性SiO2薄膜的厚度为0.6
‑
0.8mm，苯乙酮改性SiO2薄膜与基底的结合力为30
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50mN，其公开的制备方法包括以下步骤，提供基底，脉冲激光沉积法在基底上沉积苯乙酮改性SiO2薄膜绝缘层；在绝缘层上制作第一光刻胶，以第一光刻胶为掩模，采用多元素靶材通过脉冲激光沉积法在绝缘层上沉积应变电阻层；通过脉冲激光沉积法在应变电阻层上沉积引线膜。其公开的压力传感器能够克服现有技术中的薄膜压力传感器在受到高电压时，容易给电流击穿，抗交流能力较低的问题，但是需要通过复杂的方法制备绝缘层才能达到较好的效果。
[0005]综上所述，开发一种组成简单且具有良好绝缘性的压力传感器至关重要。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种压力传感器及其制备方法和应用，所述压力传感器具有良好的绝缘性、耐热强度和抗氧化强度，能够在电力高压区域、高温以及各种风沙湿度的环境中长时间使用。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种压力传感器，所述压力传感器包括壳体，传感器芯片和线路板组件；
[0009]所述壳体的材质包括硅橡胶；
[0010]所述壳体的厚度为3
‑
5mm，例如3.2mm、3.4mm、36mm、3.8mm、4.0mm、4.2mm、4.4mm、
4.6mm、4.8mm等。
[0011]本专利技术所述压力传感器的壳体为硅橡胶材质，硅橡胶主要是由高摩尔质量的线型聚硅氧烷组成，由于
‑
Si
‑
O
‑
Si
‑
键是其构成的基本键型，硅原子主要连接甲基，侧链上引入极少量的不饱和基团，分子间作用力小，分子呈螺旋状结构，甲基朝外排列并可自由旋转，因此硅橡胶硫化后具有优异的耐高、低温，耐候，憎水，憎水迁移，电气绝缘性和生理惰性等特点，能够使压力传感器具有良好的绝缘性和稳定性；壳体的厚度为3
‑
5mm，不仅能满足壳体的支撑作用，还能使所述压力传感器具有良好的绝缘性、耐热强度和抗氧化强度，提升压力传感器在电力高压区域的使用时间。
[0012]优选地，所述壳体内设置有封装胶。
[0013]本专利技术在壳体内部设置了封装胶，封装胶的设置提高了壳体的密封性和绝缘性。
[0014]优选地，所述封装胶的材质包括硅橡胶。
[0015]优选地，所述硅橡胶的制备原料包括A组分和B组分；
[0016]所述A组分包括端羟基二甲基硅油、第一催化剂和助剂；
[0017]所述B组分包括交联剂、增粘剂和第二催化剂。
[0018]本专利技术所述壳体和封装胶的材质均由上述硅橡胶得到，但是二者所使用硅橡胶中A组分和B组分的具体组成和比例可以不同。
[0019]优选地，所述第一催化剂包括有机锡。
[0020]优选地，所述助剂包括增塑剂和固化剂的组合。
[0021]优选地，所述A组分按照重量份数包括100份端羟基二甲基硅油、0.05
‑
0.2份第一催化剂、18
‑
22份增塑剂和0.5
‑
1.5份固化剂。
[0022]所述第一催化剂的重量份数为0.05
‑
0.2份，例如0.06份、0.08份、0.1份、0.12份、0.14份、0.16份、0.18份等，优选0.1份。
[0023]所述增塑剂的重量份数为18
‑
22份，例如18.5份、19份、19.5份、20份、20.5份、21份、21.5份等，优选20份。
[0024]所述固化剂的重量份数为0.5
‑
1.5份，例如0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份等，优选1份。
[0025]优选地，所述B组分按照重量份数包括100份交联剂、8
‑
12份增粘剂和0.03
‑
0.07份第二催化剂。
[0026]所述增粘剂的重量份数为8
‑
12份，例如8.5份、9份、9.5份、10份、10.5份、11份、11.5份等，优选10份。
[0027]所述第二催化剂的重量份数为0.03
‑
0.07份，例如0.04份、0.05份、0.06份等，优选0.05份。
[0028]优选地，所述A组分和B组分的质量比为(8
‑
12):1，例如9:1、10:1、11:1等，优选10:1。
[0029]本专利技术所述硅橡胶中A组分和B组分的质量比为(8
‑
12):1，优选10:1，该质量比制备的硅橡胶具有良好的绝缘性、耐热强度和抗氧化强度。
[0030]优选地，所述传感器芯片嵌在所述壳体上表面。
[0031]优选地，所述线路板组件在所述壳体内。
[0032]优选地，所述线路板组件包括信号检测单元、无线通讯单元、印制式天线和纽扣电
池。
[0033]本专利技术所述压力传感器在使用时，当传感器芯片检测到外部压力变化，信号检测单元进行压力变化信号的处理，然后给无线通信单元发送到中继，整个过程由纽扣电池供电。
[0034]第二方面，本专利技术提供一种根据第一方面所述的压力传感器的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将3
‑
5mm厚的硅橡胶材质的壳体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压力传感器，其特征在于，所述压力传感器包括壳体，传感器芯片和线路板组件；所述壳体的材质包括硅橡胶；所述壳体的厚度为3
‑
5mm。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述壳体内设置有封装胶；优选地，所述封装胶的材质包括硅橡胶。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述硅橡胶的制备原料包括A组分和B组分；所述A组分包括端羟基二甲基硅油、第一催化剂和助剂；所述B组分包括交联剂、增粘剂和第二催化剂；优选地，所述第一催化剂包括有机锡；优选地，所述助剂包括增塑剂和固化剂的组合；优选地，所述A组分按照重量份数包括100份端羟基二甲基硅油、0.05
‑
0.2份第一催化剂、18
‑
22份增塑剂和0.5
‑
1.5份固化剂；优选地，所述B组分按照重量份数包括100份交联剂、8
‑
12份增粘剂和0.03
‑
0.07份第二催化剂；优选地，所述A组分和B组分的质量比为(8
‑
12):1。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述压力传感器，其特征在于，所述传感器芯片嵌在所述壳体上表面。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述压力传感器，其特征在于，所述线路板组件在所述壳体内；优选地，所述线路板组件包括信号检测单元、无线通讯单元、印制式天线和纽扣电池。6.一种根据权利要求1
‑
5任一项所述的压力传感器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将3
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5mm厚的硅橡胶材质的壳体，传感器芯片和线路板组件组装，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：李龙，宁雪峰，姚俊钦，吴俊，林志强，刘贯科，程天宇，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司东莞供电局，
类型：发明
国别省市：