触力传感器制造技术

本发明专利技术涉及传感器技术领域，提供了触力传感器，包括壳体、MEMS芯片、膜片和承力球。其中壳体内开设有容置空间，壳体的一侧端面开设有容置空间的开口，容置空间内注有硅油；MEMS芯片设置于容置空间中，且浸泡于硅油内；膜片包括连接区和感应区，连接区位于感应区的外周侧，连接区与壳体的端面沿周向固定，感应区正对容置空间，且感应区面向容置空间的一侧端面与硅油的水平面贴合；承力球固定于感应区背对容置空间的一侧端面，且承力球与膜片靠近容置空间一侧的端面相切。将承力球作为承力点，且承力球与膜片相切，使得当承力球受力时，膜片受力更集中，更容易发生形变，通过收缩容置空间的容积挤压硅油，进而将力传导至芯片，提高了传感器的灵敏度。了传感器的灵敏度。了传感器的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
触力传感器


[0001]本专利技术涉及传感器
，尤其涉及一种触力传感器。

技术介绍

[0002]触力传感器是一种电子触力传感设备，广泛应用在医疗用输液泵、可移动的非倒装压力泵、堵塞物探测、肾透析机、负载和加压传感、可变张力控制模拟、机器人端部感应器等设备、场合当中。
[0003]常见的触力传感器包括壳体，壳体内设置有容纳空间，容纳空间内设置有MEMS芯片，容纳空间开的开口处设置有膜片，容纳空间内部充满硅油，当膜片受到外力后，膜片发生形变，挤压容置空间内的硅油，通过硅油将力传递至芯片，芯片对应的发出电信号。
[0004]但由于日常使用时，外力多分散的作用于膜片的表面，这就使得膜片难以发生对应的形变以挤压硅油，传感器的灵敏度和准确度均难以达到要求。
[0005]因此，亟需一种触力传感器，以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提出一种触力传感器，膜片受力的能够更集中，更容易发生形变，提高了传感器的灵敏度。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]触力传感器，包括：
[0009]壳体，上述壳体内开设有容置空间，上述壳体的一侧端面开设有上述容置空间的开口，上述容置空间内注有硅油；
[0010]MEMS芯片，上述MEMS芯片设置于上述容置空间中，且浸泡于上述硅油内；
[0011]膜片，上述膜片包括连接区和感应区，上述连接区位于上述感应区的外周侧，上述连接区与上述壳体的端面沿周向固定，上述感应区正对上述容置空间，且上述感应区面向上述容置空间的一侧端面与上述硅油的水平面贴合；
[0012]承力球，上述承力球固定于上述感应区背对上述容置空间的一侧端面，且上述承力球与上述膜片靠近上述容置空间一侧的端面相切。
[0013]作为上述触力传感器的一种优选技术方案，上述膜片背对上述容置空间一侧的端面开设有安装槽，上述承力球固定于上述安装槽中，且上述承力球的直径大于上述安装槽的槽深。
[0014]作为上述触力传感器的一种优选技术方案，还包括PCBA板，上述MEMS芯片固定于上述PCBA板上，上述PCBA板与上述壳体固定。
[0015]作为上述触力传感器的一种优选技术方案，沿第一方向，上述承力球的中心与上述MEMS芯片的中心位于同一直线。
[0016]作为上述触力传感器的一种优选技术方案，上述容置空间呈圆柱体，且上述容置空间的轴向与上述第一方向平行。
[0017]作为上述触力传感器的一种优选技术方案，上述容置空间包括第一空间和第二空间，上述第一空间的直径大于上述第二空间的直径，上述第二空间通过上述第一空间与上述膜片连接，上述MEMS芯片安装于上述第二空间内。
[0018]作为上述触力传感器的一种优选技术方案，上述容置空间还开设有第三空间，上述第三空间的直径大于上述第二空间的直径，上述第三空间位于上述第二空间背对上述第一空间的一侧，且上述第三空间的开口开设于上述壳体的另一侧端面，上述PCBA板位于上述第三空间，且沿周向与上述第二空间正对上述第三空间一侧的端面固定。
[0019]作为上述触力传感器的一种优选技术方案，上述壳体开设有注油通道，上述注油通道连通上述第一空间和上述第三空间，上述注油通道与上述第二空间间隔设置。
[0020]作为上述触力传感器的一种优选技术方案，上述第三空间内设置有封堵球，上述封堵球沿周向与上述壳体焊接固定且密封上述注油通道与上述第三空间连接的端口，上述封堵球的直径大于上述端口的最大口径。
[0021]作为上述触力传感器的一种优选技术方案，上述PCBA板背对上述MEMS芯片的一侧连接有信号线，上述信号线延伸至上述壳体外。
[0022]本专利技术有益效果：
[0023]本专利技术提供了一种触力传感器，包括壳体、MEMS芯片、膜片和承力球。其中壳体内开设有容置空间，壳体的一侧端面开设有容置空间的开口，容置空间内注有硅油；MEMS芯片设置于容置空间中，且浸泡于硅油内；膜片包括连接区和感应区，连接区位于感应区的外周侧，连接区与壳体的端面沿周向固定，感应区正对容置空间，且感应区面向容置空间的一侧端面与硅油的水平面贴合；承力球固定于感应区背对容置空间的一侧端面，且承力球与膜片靠近容置空间一侧的端面相切。
[0024]在使用触力传感器测力时，承力球作为承力点，受到外力时，承力球挤压膜片，膜片发生弹性形变向容置空间侧凹陷，此时容置空间的容积减小，致使硅油把力传递到MEMS芯片上，单晶硅薄膜受力变化，从而集成在硅薄膜上的惠斯通电桥产生一个与所加压力成线性比例的电压输出信号。如此设置，将承力球作为承力点，且承力球与膜片相切，使得当承力球受力时，膜片受力更集中，更容易发生形变，通过收缩容置空间的容积，挤压硅油，进而将力传导至芯片，提高了触力传感器的灵敏度。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对本专利技术实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本专利技术实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
[0026]图1是本专利技术实施例提供的触力传感器的俯视图；
[0027]图2是图1中A
‑
A处的剖视图。
[0028]图中：
[0029]10、壳体；11、第一空间；12、第二空间；13、第三空间；14、注油通道；
[0030]20、MEMS芯片；21、PCBA板；22、信号线；
[0031]30、膜片；31、承力球；40、封堵球。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0033]在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0034]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0035]在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.触力传感器，其特征在于，包括：壳体(10)，所述壳体(10)内开设有容置空间，所述壳体(10)的一侧端面开设有所述容置空间的开口，所述容置空间内注有硅油；MEMS芯片(20)，所述MEMS芯片(20)设置于所述容置空间中，且浸泡于所述硅油内；膜片(30)，所述膜片(30)包括连接区和感应区，所述连接区位于所述感应区的外周侧，所述连接区与所述壳体(10)的端面沿周向固定，所述感应区正对所述容置空间，且所述感应区面向所述容置空间的一侧端面与所述硅油的水平面贴合；承力球(31)，所述承力球(31)固定于所述感应区背对所述容置空间的一侧端面，且所述承力球(31)与所述膜片(30)靠近所述容置空间一侧的端面相切。2.根据权利要求1所述的触力传感器，其特征在于，所述膜片(30)背对所述容置空间一侧的端面开设有安装槽，所述承力球(31)固定于所述安装槽中，且所述承力球(31)的直径大于所述安装槽的槽深。3.根据权利要求1所述的触力传感器，其特征在于，还包括PCBA板(21)，所述MEMS芯片(20)固定于所述PCBA板(21)上，所述PCBA板(21)与所述壳体(10)固定。4.根据权利要求3所述的触力传感器，其特征在于，沿第一方向，所述承力球(31)的中心与所述MEMS芯片(20)的中心位于同一直线。5.根据权利要求4所述的触力传感器，其特征在于，所述容置空间呈圆柱体，且所述容置空间的轴向与所述第一方向平行。6.根据权利要求5所述的触力传感器，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪建民，王鑫，
申请(专利权)人：华景传感科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：