基于MEMS芯体的质量传感器的防蠕变结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种基于MEMS芯体的质量传感器的防蠕变结构，包括形变部、承载部和MEMS传感器，形变部与承载部之间扣合形成有用于充满液体的密封腔，形变部远离承载部的表面部分向外凸出形成受力部，当受力部承载压力，形变部向承载部一侧靠近并挤压密封腔的内部空间；形变部密封腔包括感应通孔，MEMS传感器包括MEMS芯体，MEMS传感器安装并密封感应通孔，MEMS芯体与密封腔连通并检测液体液压变化；密封腔内充满液体，受力部使得发生形变过程挤压密封腔内的液体导致液压的变化，配合压力传感器感应液压的变化得到总重量的数据；这种测量方式取代现有的测量方式，真正做到防蠕变，并且结合在形变部设置的双向的防过载结构，有效的防止测量过载导致传感器失灵。有效的防止测量过载导致传感器失灵。有效的防止测量过载导致传感器失灵。

【技术实现步骤摘要】
基于MEMS芯体的质量传感器的防蠕变结构


[0001]本技术涉及称重传感器
，尤其涉及一种基于MEMS芯体的质量传感器的防蠕变结构。

技术介绍

[0002]现有技术中，在称重
普遍应用电阻式应变式传感器，其技术核心是敏感元件
‑
电阻应变计，其工作原理是将电阻应变片粘贴在金属弹性元件上，当弹性元件受到重力作用产生形变时，则电阻应变片因为形变产生相对应的阻值变化，产生电压输出，从而测得被测力的量值，现有的称重传感器中，产生“蠕变”的主要原因是粘贴层的因素。当粘贴胶选用不当的时候，或者是粘贴胶发生老化变质的现象，称重传感器的应变片在粘贴的时候，由于环境潮湿，粘贴层过厚或者是粘贴层固化不良，都会造成称重传感器出现“蠕变”的故障；现有技术为解决并修正这种蠕变带来的误差，通常设计复杂的线路进行修正，增加了传感器的生产和设计成本，即使修正了也降低传感器的可靠性和相应速度。

技术实现思路

[0003]针对上述技术中存在的不足之处，本技术提供一种基于MEMS芯体的质量传感器的防蠕变结构，通过设置形变部、承载部形成密封腔，密封腔内充满液体，在形变部设置有突出于平面的受力点，使得发生形变过程挤压密封腔内的液体导致液压的变化配合压力传感器感应液压的变化得到总重量的数据；这种测量方式取代现有的测量方式，真正做到防蠕变甚至抗蠕变，并且结合在形变部设置的双向的防过载结构，有效的防止测量过载导致传感器失灵。
[0004]为实现上述目的，本技术提供一种基于MEMS芯体的质量传感器的防蠕变结构，包括形变部、承载部和MEMS传感器，形变部与承载部之间扣合形成有用于充满液体的密封腔，形变部远离承载部的表面部分向外凸出形成受力部，当受力部承载压力，形变部向承载部一侧靠近并挤压密封腔的内部空间；形变部密封腔包括感应通孔，MEMS传感器包括MEMS芯体，MEMS传感器安装并密封感应通孔，MEMS芯体与密封腔连通并检测液体液压变化。
[0005]具体的：MEMS芯体包括上次芯体和下层芯体，上层芯体与下层芯体的连接面为侧边凸起的凹形连接面，下层芯体与上层芯体的连接面为平面连接面，上层芯体与下层芯体通过凹形连接面与平面连接面固定连接，形成具有真空内腔的MEMS芯体结构。
[0006]作为优选：上层芯体的凹形连接面中间部分设有向平面连接面凸出的凸块，凸块的凸起高度小于侧边凸起的凸起高度。
[0007]作为优选：上层芯体的凹形连接面与下层芯体的平面连接面之间采用真空键合的方式固定连接。
[0008]具体的：密封腔与感应通孔的连接位置设有感应腔，当MEMS传感器安装与感应通孔内时，MEMS芯体位于感应腔内。
[0009]具体的：形变部包括形变板、及包裹形变板侧壁的抵接边框；承载部包括与抵接边
框紧密结合的承载边框，以及与形变板对应设置的承载板，承载板与形变板间隙设置以形成密封腔；MEMS传感器贯穿抵接边框和/或承载边框与密封腔连通；其中，受力部位于形变板的中心位置。
[0010]作为优选：形变板靠近承载板的表面部分向密封腔内突出形成凸台，凸台与承载板的间距小于形变板与承载板的间距。
[0011]作为优选：形变板的厚度自抵接边框向受力部逐渐减小/增大。
[0012]具体的：受力部远离变形板一侧的表面为凸起的弧面。
[0013]作为优选：受力部远离变形板一侧的表面为向内凹陷的弧面，弧面的内部设有一圆球。
[0014]本技术的有益效果是：与现有技术相比，本技术提供的一种基于MEMS芯体的质量传感器的防蠕变结构，包括形变部、承载部和MEMS传感器，形变部与承载部之间扣合形成有用于充满液体的密封腔，形变部远离承载部的表面部分向外凸出形成受力部，当受力部承载压力，形变部向承载部一侧靠近并挤压密封腔的内部空间；形变部密封腔包括感应通孔，MEMS传感器包括MEMS芯体，MEMS传感器安装并密封感应通孔，MEMS芯体与密封腔连通并检测液体液压变化；通过设置形变部、承载部形成密封腔，密封腔内充满液体，在形变部设置有突出于平面的受力点，使得发生形变过程挤压密封腔内的液体导致液压的变化配合压力传感器感应液压的变化得到总重量的数据；这种测量方式取代现有的测量方式，真正做到防蠕变甚至抗蠕变，并且结合在形变部设置的双向的防过载结构，有效的防止测量过载导致传感器失灵。
附图说明
[0015]图1为本技术的立体图；
[0016]图2为本技术的受力部顶部为弧形剖视图；
[0017]图3为本技术的受力部顶部为圆球剖视图；
[0018]图4为本技术图2中的A位置局部放大图；
[0019]图5为本技术图2中的B位置局部放大图。
[0020]主要元件符号说明如下：
[0021]1、形变部；11、形变板；12、抵接边框；13、受力部；131、弧面；132、凸台；
[0022]2、承载部；
[0023]3、MEMS传感器；31、MEMS芯体；311、上层芯体；312、下层芯体；313、真空内腔；
[0024]4、密封腔；
[0025]5、感应腔；
[0026]6、感应通孔。
具体实施方式
[0027]为了更清楚地表述本技术，下面结合附图对本技术作进一步地描述。
[0028]现有技术中，称重传感器的应变片在粘贴的时候，由于环境潮湿，粘贴层过厚或者是粘贴层固化不良，都会造成称重传感器出现“蠕变”的故障；现有技术为解决并修正这种蠕变带来的误差，通常设计复杂的线路进行修正，增加了传感器的生产和设计成本，即使修
正了也降低传感器的可靠性和相应速度。
[0029]为解决现有技术的缺陷和不足，本技术具体的提供一种基于MEMS芯体31的质量传感器的防蠕变结构，请参阅图1
‑
图5，包括：形变部11、承载部2和MEMS传感器3，形变部11与承载部2之间扣合形成有用于充满液体的密封腔4，形变部11远离承载部2的表面部分向外凸出形成受力部13，当受力部13承载压力，形变部11向承载部2一侧靠近并挤压密封腔4的内部空间；形变部11密封腔4包括感应通孔6，MEMS传感器3包括MEMS芯体31，MEMS传感器3安装并密封感应通孔6，MEMS芯体31与密封腔4连通并检测液体液压变化；MEMS传感器3用单晶硅作材料，以采用MEMS技术在材料中间制作成力敏膜片，然后在膜片上扩散杂质形成四只应变电阻，再以惠斯顿电桥方式将应变电阻连接成电路，来获得高灵敏度；MEMS压力传感器有电容式、压阻式、差动变压器式、声表面波式等几种常见的形式；在本申请中主要采用的是压阻式MEMS传感器3，再与电桥连接形成电路；密封腔4内通常封装有液油，并且处于密封状态，在进行重量的测量时，形变部11作为接触面首先承重，设置的受力部13由于为最高凸点优先承重，并且由于其本身顶部的凸起弧面131，受力点集中于弧面131的最高点单点受力，力由最高点均匀且缓慢的扩散至四周本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MEMS芯体的质量传感器的防蠕变结构，其特征在于，包括形变部、承载部和MEMS传感器，形变部与承载部之间扣合形成有用于充满液体的密封腔，形变部远离承载部的表面部分向外凸出形成受力部，当受力部承载压力，形变部向承载部一侧靠近并挤压密封腔的内部空间；形变部密封腔包括感应通孔，MEMS传感器包括MEMS芯体，MEMS传感器安装并密封感应通孔，MEMS芯体与密封腔连通并检测液体液压变化。2.根据权利要求1所述的基于MEMS芯体的质量传感器的防蠕变结构，其特征在于，MEMS芯体包括上次芯体和下层芯体，上层芯体与下层芯体的连接面为侧边凸起的凹形连接面，下层芯体与上层芯体的连接面为平面连接面，上层芯体与下层芯体通过凹形连接面与平面连接面固定连接，形成具有真空内腔的MEMS芯体结构。3.根据权利要求2所述的基于MEMS芯体的质量传感器的防蠕变结构，其特征在于，上层芯体的凹形连接面中间部分设有向平面连接面凸出的凸块，凸块的凸起高度小于侧边凸起的凸起高度。4.根据权利要求2或3所述的基于MEMS芯体的质量传感器的防蠕变结构，其特征在于，上层芯体的凹形连接面与下层芯体的平面连接面之间采用真空键合的方式固定连接。5.根据权利要求1所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：范茂军，黄富年，曹小军，
申请(专利权)人：深圳市信为科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：