一種高溫壓力傳感器及其制作方法技術

本發明專利技術涉及傳感器技術領域，且公開了一種高溫壓力傳感器及其制作方法，包括傳感器外殼，所述傳感器外殼的外壁一側開設有壓力接口，傳感器外殼的外壁與壓力接口相對的一側設置有電連接器，傳感器外殼內壁對應電連接器的位置設置有電磁兼容元件，傳感器外殼的內部設置有可拆卸的信號處理電路板，傳感器外殼的內部設置有溫度補償電路板一以及溫度補償電路板二，溫度補償電路板一以及溫度補償電路板二設置在傳感器外殼內部靠近壓力接口的一側位置上，傳感器外殼的內部靠近壓力接口的一側設置有雙余度傳感器。本發明專利技術將兩個壓力敏感芯片封裝在一個壓力傳感器芯體內，實現雙余度測量，該設計大幅節省了空間，降低了重量，提高了產品的精度。產品的精度。產品的精度。

【技術實現步驟摘要】
一種高溫壓力傳感器及其制作方法


[0001]本專利技術涉及傳感器
，尤其涉及一種高溫壓力傳感器及其制作方法。

技術介紹

[0002]直升機發動機內部空間狹小，整個系統的控制過程中供油、液壓和壓縮等都需要大量的壓力測量單元，同時為了保證測量的可靠性和準確性，要求傳感器在更小的安裝空間內實現高溫(200℃)的多余度測量，而現有的傳感器在使用時難以在狹小的安裝空間內實現高溫(200℃)的高精度多余度測量。
[0003]為此，我們提出一種高溫壓力傳感器及其制作方法。

技術實現思路

[0004]本專利技術主要是解決上述現有技術所存在的技術問題，提供一種高溫壓力傳感器及其制作方法。
[0005]為了實現上述目的，本專利技術采用了如下技術方案，一種高溫壓力傳感器，包括傳感器外殼，所述傳感器外殼的外壁一側開設有壓力接口，傳感器外殼的外壁與壓力接口相對的一側設置有電連接器，傳感器外殼內壁對應電連接器的位置設置有電磁兼容元件，傳感器外殼的內部設置有可拆卸的信號處理電路板，傳感器外殼的內部設置有溫度補償電路板一以及溫度補償電路板二，溫度補償電路板一以及溫度補償電路板二設置在傳感器外殼內部靠近壓力接口的一側位置上，傳感器外殼的內部靠近壓力接口的一側設置有雙余度傳感器。
[0006]作為優選，所述信號處理電路板通過導線與電磁兼容元件電連接在一起。
[0007]作為優選，所述信號處理電路板通過螺釘一以及螺釘二螺紋連接在傳感器外殼的內部。
[0008]作為優選，所述溫度補償電路板一以及溫度補償電路板二與信號處理電路板遠離電磁兼容元件的一側相互焊接固定。
[0009]作為優選，所述雙余度傳感器遠離壓力接口的一側與溫度補償電路板一以及溫度補償電路板二相互焊接固定。
[0010]一種高溫壓力傳感器的制作方法，包括以下工作步驟：
[0011]第一步：傳感器芯片制作：采用絕緣體上硅SOI材料制作高溫傳感器芯片；
[0012]第二步：傳感器芯體制作：傳感器芯體采用隔離式封裝的充油結構，利用絕緣膠將敏感芯片固定在燒結管座上，將硅油填充在敏感芯片上部，將芯片封裝在彈性金屬膜片里，敏感芯片上的電阻引出點用金絲與燒結管座的引腳相連；
[0013]第三步：傳感器芯體溫度補償電路板電路設計：將壓力傳感器芯體輸出兩路mV信號，對其進行溫度補償和歸一化處理；
[0014]第四步：傳感器信號處理電路板電路設計：將壓力傳感器芯體上的兩個壓力傳感器芯片產生的mV信號通過放大電路轉換為標準電壓信號(0.5～5V)輸出，選擇專用的高溫
集成運放來完成壓力信號的處理功能；
[0015]第五步：封裝焊接：對線路板和導線進行固定，采用無蠕變的封裝和高強度的封接技術、低熱漲系數的保護介質充灌、帶油焊接和精密熔化焊接。
[0016]作為優選，所述第一步中芯片制作時以中間層SiO2作為介質隔離層。
[0017]作為優選，所述第五步中對線路板和導線進行固定時采用的材料是高溫硅膠以及螺紋膠。
[0018]有益效果
[0019]本專利技術提供了一種高溫壓力傳感器及其制作方法。具備以下有益效果：
[0020](1)、該一種高溫壓力傳感器及其制作方法，通過將兩個壓力敏感芯片封裝在一個壓力傳感器芯體內，分別對其進行溫度補償并歸一化，經過電路處理輸出兩路標準信號，實現雙余度測量，該設計大幅節省了空間，降低了重量，提高了產品的精度。
[0021](2)、該一種高溫壓力傳感器及其制作方法，通過采用絕緣體上硅SOI材料制作高溫傳感器芯片，傳統的P
?
N結隔離硅芯片，在120℃時P
?
N結失效會導致傳感器的性能惡化甚至失效，SOI材料的傳感器芯片是以中間層SiO2作為介質隔離層解決了P
?
N結的溫度限制，可以工作于200℃以上溫度。
[0022](3)、該一種高溫壓力傳感器及其制作方法，通過將壓力傳感器芯體輸出兩路mV信號，對其進行溫度補償和歸一化處理；保證兩路信號的一致性和精度，滿足傳感器的一致性和全溫區精度要求。
[0023](4)、該一種高溫壓力傳感器及其制作方法，通過將壓力傳感器芯體上的兩個壓力傳感器芯片產生的mV信號通過放大電路轉換為標準電壓信號(0.5～5V)輸出，選擇專用的高溫集成運放來完成壓力信號的處理功能，整體電路簡單可靠，并且能保證高溫的精度要求，通過傳感器芯體溫度補償和放大電路溫度補償雙重補償，傳感器在
?
55℃～200℃全溫區內溫度漂移可低于0.02％FS/℃，每個壓力傳感器芯片搭配一套放大電路，兩套電路相互獨立，不產生干擾。
[0024](5)、該一種高溫壓力傳感器及其制作方法，通過在對傳感器進行封裝焊接時采用高溫硅膠、螺紋膠對線路板和導線進行固定，采用無蠕變的封裝和高強度的封接技術、低熱漲系數的保護介質充灌、帶油焊接和精密熔化焊接。滿足高溫環境中的振動和沖擊等要求，滿足小體積緊湊型的要求，確保傳感器結構的合理性。
[0025](6)、該一種高溫壓力傳感器及其制作方法，通過在同一個耐高溫壓力傳感器芯體內部封裝兩個獨立但基本性能相同的壓力傳感器芯片實時測量壓力，代替兩臺壓力傳感器工作，大幅節省了空間，傳感器芯體經過溫度補償后進行信號處理，輸出兩路壓力信號，在高溫環境下穩定工作。
附圖說明
[0026]為了更清楚地說明本專利技術的實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹。
[0027]圖1為本專利技術中高溫壓力傳感器的內部結構示意圖；
[0028]圖2為本專利技術中制作方法中傳感器芯體示意圖；
[0029]圖3為本專利技術中制作方法中傳感器溫度補償電路示意圖；
[0030]圖4為本專利技術中制作方法中的放大電路原理示意圖。
[0031]圖例說明：
[0032]1、傳感器外殼；2、電磁兼容元件；3、雙余度傳感器；4、壓力接口；5、信號處理電路板；6、溫度補償電路板一；7、溫度補償電路板二；8、螺釘一；9、螺釘二；10、電連接器。
具體實施方式
[0033]下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。
[0034]一種高溫壓力傳感器，如圖1所示，包括傳感器外殼1，傳感器外殼1為中空結構，傳感器外殼1的外壁一側開設有壓力接口4，壓力接口4的內部中空區域貫穿了傳感器外殼1的內部，傳感器外殼1的外壁與壓力接口4相對的一側設置有電連接器10，傳感器外殼1內壁對應電連接器10的位置設置有電磁兼容元件2，傳感器外殼1的內部設置有可拆卸的信號處理電路板5，信號處理電路板5通過導線與電磁兼容元件2電連接在一起，信號處理電路板5通過螺釘一8以及螺釘二9螺紋連接在本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種高溫壓力傳感器，包括傳感器外殼(1)，其特征在于：所述傳感器外殼(1)的外壁一側開設有壓力接口(4)，傳感器外殼(1)的外壁與壓力接口(4)相對的一側設置有電連接器(10)，傳感器外殼(1)內壁對應電連接器(10)的位置設置有電磁兼容元件(2)，傳感器外殼(1)的內部設置有可拆卸的信號處理電路板(5)，傳感器外殼(1)的內部設置有溫度補償電路板一(6)以及溫度補償電路板二(7)，溫度補償電路板一(6)以及溫度補償電路板二(7)設置在傳感器外殼(1)內部靠近壓力接口(4)的一側位置上，傳感器外殼(1)的內部靠近壓力接口(4)的一側設置有雙余度傳感器(3)。2.根據權利要求1所述的一種高溫壓力傳感器，其特征在于：所述信號處理電路板(5)通過導線與電磁兼容元件(2)電連接在一起。3.根據權利要求1所述的一種高溫壓力傳感器，其特征在于：所述信號處理電路板(5)通過螺釘一(8)以及螺釘二(9)螺紋連接在傳感器外殼(1)的內部。4.根據權利要求1所述的一種高溫壓力傳感器，其特征在于：所述溫度補償電路板一(6)以及溫度補償電路板二(7)與信號處理電路板(5)遠離電磁兼容元件(2)的一側相互焊接固定。5.根據權利要求1所述的一種高溫壓力傳感器，其特征在于：所述雙余度傳感器(3)遠離壓力接口(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：金琦，劉妍，單鶴南，李洪儒，何方，李斌，魏曉明，劉佰匯，王靜，李臻，
申請(專利權)人：沈陽儀表科學研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：