【技术实现步骤摘要】
本技术涉及微机电系统mems领域,特别涉及一种压力传感器系统。
技术介绍
1、压力传感器是一种将压力转换为气动或电信号进行控制和远程传输的器件,其包括压力元件和控制电路等组成部分,传统的压力传感器一般被设计成将压力元件和控制电路彼此分开,使得传感器的整体体积偏大、价格高,可靠性差、难以适应工业生产需求发展。
2、基于微机电系统(mems)技术的压力传感器系统可以解决这些问题,mems器件的体积小,一般mems传感器的尺寸以微米为计量单位,微型化以后的机械部件具有惯性小、谐振频率高、响应时间短等优点。并且mems压力传感器可以将压力元件和信号调理芯片集成在一起,减小了压力传感器的体积。
3、压力传感器在受到恶劣环境影响时,输出信号易受到波动,这对压力传感器的精度会产生影响,而目前的mems压力传感器的信号调理芯片只具有一定的校准功能,环境干扰造成的杂波信号对其产生的影响降低了压力传感器的可靠性。针对以上问题,以下提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种压力传感器系统,具有高度集成、可靠性高的优点。
2、本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
3、将mems压力传感器芯片和信号调理芯片集成在陶瓷基板电路上,组成一个mems压力传感器模块;
4、陶瓷基板电路由印刷电路和氧化铝陶瓷材料组成,用来连通电路;
5、mems压力传感器模块的保护盖为氧化铝陶瓷材料,中心位置有通孔,将陶瓷基板电路
6、本专利技术中mems压力传感器模块的具体制作步骤是:
7、s1:加工陶瓷基板电路,引脚和打线处沉金;
8、s2:在陶瓷基板电路上焊接mems压力传感器芯片滤波电容;
9、s3:在陶瓷基板电路上粘接信号调理芯片;
10、s4:打线连接mems压力传感器和信号调理芯片
11、s5:用有机硅凝胶保护打线处;
12、s6:在陶瓷基板电路上安装陶瓷保护盖。
13、构件上部通过弹簧探针、pcb电路板和接线端子将压力传感器模块的电源引脚和信号引脚与外界进行连接。
14、构件下部螺纹处有沟槽,将容纳压力传感器模块的空间与外界环境连通;
15、构件下部有螺纹,方便压力传感器安装到其他设备上;
16、构件上部有弹簧探针,可以适应性伸缩,与压力传感器模块进行电气连接;
17、连接器构件内有腔室,用来容纳压力传感器模块;
18、连接器构件内的腔室上下分别有用来安装橡胶圈的沟槽;
19、连接器构件通过腔室上下安装的橡胶圈将压力传感器模块夹住并提供密封;
20、连接器构件中间套环有滚花,起防滑作用,方便拆卸压力传感器模块;
21、构件上部两侧的横梁用来与下部分配合固定,防止旋转过程中破坏压力传感器模块;
22、构件下部放置压力传感器模块的腔室的四角有圆柱形凹槽,方便拆卸压力传感器模块;
23、构件上部有凹槽通道,将压力传感器模块与外界环境进行连通;
24、构件上部有通孔,弹簧探针贯穿此通孔后接触压力传感器模块的引脚;
25、连接器构件内附有单片机滤波模块,其通过弹簧探针接收mems压力传感器模块的信号,并通过接线端子输出。
26、本专利技术的优点是:
27、mems压力传感器模块将mems压力传感器芯片和信号调理芯片集成在了陶瓷基板上,这种方案使得压力传感器的体积减小,集成度较高,相对于传统的压力传感器可靠性更高,安全性更好。
28、mems压力传感器模块的基板和保护盖都是氧化铝陶瓷材料,相比于传统的压力传感器,陶瓷材料的机械强度、绝缘性和耐腐蚀性更好。
29、mems压力传感器模块采用的是iic接口输出数字信号,其内置的信号调理芯片能够输出压力数据和温度数据,相比于传统的压力传感器的输出的模拟信号只能提供压力数据,该传感器系统的功能更加全面。
30、连接器内的单片机可以对mems压力传感器模块的输出信号进行算法校准或滤波处理,进一步提升了该传感器系统的性能。并且该单片机不直接接触外界环境,可靠性较高。
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1.一种压力传感器系统,包括压力传感器系统,其特征在于,所述压力传感器系统包括MEMS压力传感器模块(31)和连接器构件,所述MEMS压力传感器模块(31)与连接器构件相连,所述MEMS压力传感器模块(31)包括MEMS压力传感器芯片(12)、信号调理芯片(14)和陶瓷基板电路(8),所述MEMS压力传感器芯片(12)和信号调理芯片(14)集成于陶瓷基板电路(8)上,所述MEMS压力传感器模块(31)还包括四个引脚(9),四个所述引脚(9)为MEMS压力传感器模块(31)的输出端,四个所述引脚(9)分别为正极、SCL、SDA、负极,所述连接器构件内设有密封腔室(15),所述密封腔室(15)用于容纳MEMS压力传感器模块(31),所述密封腔室(15)内设有橡胶圈(16),所述橡胶圈(16)位于MEMS压力传感器模块(31)的上端和下端,且用于密封MEMS压力传感器模块(31),所述连接器构件内设有单片机(19),所述单片机(19)与MEMS压力传感器模块(31)的输出端连接,所述单片机(19)用于对MEMS压力传感器模块(31)的输出信号进行滤波处理,所述单片机(19)的输出端连接
2.根据权利要求1所述的一种压力传感器系统,其特征在于,所述MEMS压力传感器模块(31)的输出为数字信号,采用IIC接口,所述单片机(19)通过MEMS压力传感器模块(31)的IIC接口读取压力传感器的压力信号和温度信号,并进行滤波处理。
3.根据权利要求1所述的一种压力传感器系统,其特征在于,所述连接器构件包括构件上部(3)和构件下部(4),所述构件上部(3)和构件下部(4)固定连接,所述构件上部(3)的外侧壁上套接固定有套环(2),所述构件上部(3)设有PCB圆板(28)和弹簧探针(29),所述单片机(19)固定于PCB圆板(28)的下端面,所述弹簧探针(29)固定于PCB圆板(28)的下端面,且所述弹簧探针(29)与单片机(19)电性连接,所述弹簧探针(29)的下端用于连接MEMS压力传感器模块(31)的引脚(9),所述接线端子(1)固定于PCB圆板(28)的上端面。
4.根据权利要求3所述的一种压力传感器系统,其特征在于,所述套环(2)上有滚花(5),所述滚花(5)用于防滑。
5.根据权利要求3所述的一种压力传感器系统,其特征在于,所述构件下部(4)有上螺纹(26)和下螺纹(6),所述上螺纹(26)用于连接构件上部(3),所述下螺纹(6)用于连接外部设备。
6.根据权利要求1所述的一种压力传感器系统,其特征在于,所述陶瓷基板上开设有通孔一(30),所述连接器构件上开设有通孔二(7),所述通孔一(30)和通孔二(7)对接,用于测量压力,所述MEMS压力传感器模块(31)上设有保护盖(10),所述保护盖(10)上开设有通孔三(11),所述通孔三(11)将模块的上部分与环境连通,以防止模块内形成压力影响系统性能。
...【技术特征摘要】
1.一种压力传感器系统,包括压力传感器系统,其特征在于,所述压力传感器系统包括mems压力传感器模块(31)和连接器构件,所述mems压力传感器模块(31)与连接器构件相连,所述mems压力传感器模块(31)包括mems压力传感器芯片(12)、信号调理芯片(14)和陶瓷基板电路(8),所述mems压力传感器芯片(12)和信号调理芯片(14)集成于陶瓷基板电路(8)上,所述mems压力传感器模块(31)还包括四个引脚(9),四个所述引脚(9)为mems压力传感器模块(31)的输出端,四个所述引脚(9)分别为正极、scl、sda、负极,所述连接器构件内设有密封腔室(15),所述密封腔室(15)用于容纳mems压力传感器模块(31),所述密封腔室(15)内设有橡胶圈(16),所述橡胶圈(16)位于mems压力传感器模块(31)的上端和下端,且用于密封mems压力传感器模块(31),所述连接器构件内设有单片机(19),所述单片机(19)与mems压力传感器模块(31)的输出端连接,所述单片机(19)用于对mems压力传感器模块(31)的输出信号进行滤波处理,所述单片机(19)的输出端连接有接线端子(1),所述接线端子(1)用于连接外部设备,并将滤波后的信号传输至外部设备。
2.根据权利要求1所述的一种压力传感器系统,其特征在于,所述mems压力传感器模块(31)的输出为数字信号,采用iic接口,所述单片机(19)通过mems压力传感器模块(31)的iic接口读取压力传...
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