一种陶瓷压力传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种压力传感器，属于压力传感器技术领域，具体涉及一种陶瓷压力传感器，由膜片层、基体层和电路层构成；所述基体层设置于所述膜片层和所述电路层之间，所述电路层通过丝网印刷和SMT贴片技术安装于所述基体层上；所述电路层由信号调理电路和温度传感器组成；本发明专利技术传感器输出的信号支持多种，且各层采用八角形可以拼版生产，合理布局，较少地产生边角材料，在测量压力的同时测量温度，输出压力电压信号和温度电阻信号，此外通过相应的校准系统组对传感器进行批量调试和温度补偿，从而本发明专利技术减少了现有技术的生产流程和工艺，克服了现有技术的工艺一致性差，可靠性低的缺陷，极大程度上提高了生产装配速度，提高了信号检测的准确性。号检测的准确性。号检测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷压力传感器


[0001]本专利技术公开了一种压力传感器，属于压力传感器
，具体涉及一种陶瓷压力传感器。

技术介绍

[0002]陶瓷是一种公认的抗腐蚀、耐磨损、抗冲击和抗振动的材料。陶瓷的热温度性及它的薄膜电阻可以使得它的工作温度范围达
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40℃
‑
+135℃，且在这温度范围内仍具有测量上的高精度、高稳定性，体积上的小巧和易封装，信号上的输出强、稳定性好等优点，从而在中国使用陶瓷传感器的市场份额呈稳步上升趋势。
[0003]现有技术的陶瓷传感器还存在一下问题：
[0004]1.输出信号差异：市场上也有其他平膜陶瓷传感器，区别在于，这些陶瓷平膜传感器只输出mV信号，如图1为现有技术的输出，mV信号输出在OUT+和OUT
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上测得；
[0005]2.外形差异：外形上市场上大多为圆形，现有技术和工艺下：圆形生产时只能一只一只生产，生产和补偿效率低，边角材料较多浪费严重；
[0006]3.输出类型差异：现有陶瓷平膜传感器输出只有mV电压型号，如图2所示；
[0007]4.校准方式差异，传统压力传感器需要对每一压力传感器的惠斯通电桥进行修调，已达到电桥的平衡时输出信号及温度漂移在可使用范围内，这样会导致效率低；
[0008]5.使用方式差异：传统传感器需要配合外部电路才能实现变送器的应用，需要外置电路板，传感器和电路板之间需要引线或焊针链接，增加了部件、工作步骤、风险隐患，尺寸大，效率低，可靠性低；
[0009]综上问题可以看出，非常有必要一款传感器解决上述问题。

技术实现思路

[0010]专利技术目的：提供一种陶瓷压力传感器，解决上述提到的问题。
[0011]技术方案：一种陶瓷压力传感器，由膜片层、基体层和电路层构成；所述基体层设置于所述膜片层和所述电路层之间，所述电路层通过丝网印刷和SMT贴片技术安装于所述基体层上；
[0012]所述电路层由电路板和设置于所述电路板上的温度模块组成。
[0013]在进一步的实施例中，所述压力模块由膜片层中的惠斯通电桥和和电路层中的集成电路IC构成；
[0014]所述惠斯通电桥的输出正端和输出负端分别与所述集成电路IC的输入正端和输入负端连接，所述惠斯通电桥的电源正端和电源负端分别与所述输出集成电路IC的电源正端和电源负端连接，所述输出集成电路IC的Vout端测得电压信号、PWM端测得PWM信号、4
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20mA端测得电流信号、SCL和SDA端测得IIC信号。
[0015]在进一步的实施例中，所述膜片层、基体层和电路层的表面形状均为大小相同的八角形。
[0016]在进一步的实施例中，所述电路板的背部设有温度模块，所述电路层中的压力模块测量压力的同时所述温度模块测量温度，并输出两类信号：压力电压信号和温度电阻信号。
[0017]在进一步的实施例中，所述压力模块和所述温度模块外接调理电路，所述调理电路的Vout端输入测得压力电压信号、NTC端输入测得相应温度下的电阻值。
[0018]在进一步的实施例中，所述压力模块由压力传感器和集成电路构成，所述温度模块由温度传感器构成。
[0019]在进一步的实施例中，通过相应的校准系统对压力传感器和温度传感器进行批量调试和温度补偿。
[0020]有益效果：本专利技术公开了一种压力传感器，属于压力传感器
，具体涉及一种陶瓷压力传感器；本专利技术相较于现有技术的陶瓷传感器具有以下优点：
[0021]1.本专利技术传感器可直接输出所需的标准信号，不用借助额外的调理电路：0.5
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4.5v，4
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20mA,IIC，PWM等标准信号；以传感器和数字调理芯片电路为核心将二者融合于一体，无需额外的电路即可实现从物理量的测量到信号转换的过程，同时兼具模拟量输出和数字量输出以及低功耗等特性。
[0022]2.膜片层、基体层和电路层的表面形状均为八角形，形状特点鲜明可以拼版生产，合理布局，较少地产生边角材料，而且一次性生产9只，效率高，为圆形生产量的9倍；
[0023]3.传感器除了输出压力传感器外在背面印刷层加了温度传感器，在测量压力的同时测量温度，输出压力电压信号和温度电阻信号；
[0024]4.本专利技术传感器无需对单个传感器进行修调，通过单片机组对传感器进行批量调试和温度补偿，单次扩展512只，生产效率远远大于传统传感器；
[0025]5.本专利技术陶瓷传感器电路板结构中，安装通过丝网印刷技术印刷电路和SMT贴片元器件，从而使电路板和基体合二为一，无须额外设计相应电路，再对电路板进行螺钉拧紧或电锡焊接，减少了现有技术的生产流程和工艺，克服了现有技术的工艺一致性差，可靠性低的缺陷，极大程度上提高了生产装配速度，提高了信号检测的准确性，也能实现规模化生产的需求。我方的电路层完全契合在基体层上。
附图说明
[0026]图1是现有技术中其他平膜陶瓷传感器输出信号示意图。
[0027]图2是现有技术中陶瓷平膜传感器输出只有mV电压信号示意图。
[0028]图3是本专利技术的传感器输出信号示意图。
[0029]图4是本专利技术的输出压力电压信号和温度电阻信号示意图。
[0030]图5是本专利技术的陶瓷传感器电路板结构示意图。
[0031]图6是本专利技术的电路层示意图。
[0032]附图标记：
[0033]膜片层3、基体层2、电路层1、压力传感器4、温度传感器5。
[0034]注释:
[0035]Vout为电压输出、Vcc为电源正输入、NTC为热敏电阻、GND为电源负输入。
具体实施方式
[0036]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]一种陶瓷压力传感器，由膜片层3、基体层2和电路层1构成；所述基体层2设置于所述膜片层3和所述电路层1之间，所述电路层1通过丝网印刷和SMT贴片安装于所述基体层2上；
[0038]所述电路层1由电路板和设置于所述电路板上的温度模块组成。
[0039]在一个实施例中，所述压力模块由惠斯通电桥和和集成电路IC构成；
[0040]所述惠斯通电桥的输出正端和输出负端分别与所述集成电路IC的输入正端和输入负端连接，所述惠斯通电桥的电源正端和电源负端分别与所述集成电路IC的电源正端和电源负端连接，所述集成电路IC的Vout端测得电压信号、PWM端测得PWM信号、4
‑
20mA端测得电流信号、SCL和SDA端测得IIC信号。
[0041]在一个实施例中，所述膜片层3、基体层2和电路层1的表面形状均为大小相同的八角形。
[0042]在一个实施例中，所述电路板的背本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷压力传感器，其特征在于，由膜片层、基体层和电路层构成；所述基体层设置于所述膜片层和所述电路层之间，所述电路层通过丝网印刷和SMT贴片技术安装于所述基体层上；所述电路层由电路板和设置于所述电路板上的温度模块组成。2.根据权利要求1所述的一种陶瓷压力传感器，其特征在于，所述压力模块由膜片层里的惠斯通电桥和和电路层里的集成电路IC构成；所述惠斯通电桥的输出正端和输出负端分别与所述集成电路IC的输入正端和输入负端连接，所述惠斯通电桥的电源正端和电源负端分别与所述集成电路IC的电源正端和电源负端连接，所述集成电路IC的Vout端测得电压信号、PWM端测得PWM信号、4
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20mA端测得电流信号、SCL和SDA端测得IIC信号。3.根据权利要求1所述的一种陶瓷压力传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：余德丰，
申请(专利权)人：上海域丰传感仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：