專利名稱:高精度高頻壓電式壓力傳感器的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種傳感器,尤其涉及一種高精度高頻壓電式壓力傳感器。
背景技術:
隨著科學技術的發展與進步,對傳感器測量的準確度、穩定性、可靠性和實時性的要求越來越高。如今,所有自動化測控系統,都需要傳感器提供準確可靠的信息。高精度高頻壓電式壓力傳感器廣泛應用于航空航天、石油化工、內燃機、發動機、軍事、爆炸物理、反應工程等領域。常用作燃燒、爆炸、沖擊波、噴射等動態壓力的測量。據悉,目前國際上此類產品的最高精度為千分之五。而我國高水平的高頻壓電式壓力傳感器,網上公布的精度指標為千分之八,與國際先進水平還有較大差距。我國的此類產品與國外的同類產品相比較,在其精度和技術性能方面都存在明顯不足。傳統的壓電式壓力傳感器,其結構是將壓電元件(如傳力塊、晶體片、電極片、晶體片)由下而上一一安裝在一個膜片的小室內,再通過給膜片施加預緊力的方式與殼體焊成一體。缺點是膜片受力后產生彎曲變形,造成傳感器的線性度和動態性能變壞。此外,當膜片受環境溫度影響發生變形時,壓電元件的預緊應力也將發生變化,使輸出出現不穩定現象。
發明內容本實用新型的目的在于為了克服壓電元件在施加預緊力過程中引起膜片變形和膜片受環境溫度影響而發生變形,針對傳統傳感器之上述不足,提供一種可對壓電元件施加預緊力以增加溫度補償片消減溫度變化的影響、精度高、穩定性好且結構簡單的高精度高頻壓電式壓力傳感器。 本實用新型的目的通過以下方案實現它包括膜片、電極片、第一晶體片、第二晶體片、絕緣套、芯柱、插頭及殼體,芯柱下端自上而下依次設置第一晶體片、電極片及第二晶體片并封裝于一彈性缸套內,第一晶體片、電極片及第二晶體片與彈性缸套間通過絕緣套隔離,插頭中心位置芯柱上部內設置絕緣芯套,上述壓電元件施加預緊力與芯柱用等離子焊接成一體。 本實用新型所述第二晶體片下方且于彈性缸套內設置有溫補片。[0006] 本實用新型所述彈性缸套為彈性金屬筒。[0007] 本實用新型所述膜片單獨焊接在殼體上。 本實用新型不僅可避免壓電元件施加預緊力對膜片產生變形,還可對環境溫度變化的影響進行補償,提高動態頻率響應,保證了傳感器的高精度,且結構簡單、成本低廉、性
能穩定可靠。
附圖為本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
以下結合實施例并對照附圖對本實用新型進行詳細說明。 本實施例由膜片1、溫補片2、電極片3、第一晶體片41、第二晶體片42、絕緣套5、芯柱8、彈性金屬筒的彈性缸套6、插頭10及殼體7構成。芯柱8下端自上而下依次設置第一晶體片41、電極片3、第二晶體片42及溫補片2,并封裝于彈性缸套6內,第一晶體片41、電極片3及第二晶體片42與彈性缸套6間通過絕緣套5隔離,插頭10中心位置芯柱上部內設置絕緣芯套9,上述壓電元件施加預緊力與芯柱8用等離子焊接成一體。膜片l單獨焊接在殼體7上。 本實施例固有頻率大于100KHz,正弦壓力校準頻率大于20KHz,動態壓力的測試精度為千分之五。
權利要求一種高精度高頻壓電式壓力傳感器,包括膜片(1)、電極片(3)、第一晶體片(41)、第二晶體片(42)、絕緣套(5)、芯柱(8)、插頭(10)及殼體(7),其特征在于芯柱(8)下端自上而下依次設置第一晶體片(41)、電極片(3)及第二晶體片(42)并封裝于一彈性缸套(6)內,第一晶體片(41)、電極片(3)及第二晶體片(42)與彈性缸套(6)間通過絕緣套(5)隔離,插頭(10)中心位置芯柱(8)上部內設置絕緣芯套(9),上述壓電元件施加預緊力與芯柱(8)用等離子焊接成一體。
2. 根據權利要求1所述的高精度高頻壓電式壓力傳感器,其特征在于第二晶體片(42)下方且于彈性缸套(6)內設置有溫補片(2)。
3. 根據權利要求1或2所述的高精度高頻壓電式壓力傳感器,其特征在于彈性缸套(6)為彈性金屬筒。
4. 根據權利要求1或2所述的高精度高頻壓電式壓力傳感器,其特征在于膜片(1)單獨焊接在殼體(7)上。
專利摘要本實用新型公開了一種高精度高頻壓電式壓力傳感器,它包括膜片、電極片、第一晶體片、第二晶體片、絕緣套、芯柱、插頭及殼體,芯柱下端自上而下依次設置第一晶體片、電極片及第二晶體片并封裝于一彈性缸套內,第一晶體片、電極片及第二晶體片與彈性缸套間通過絕緣套隔離,插頭中心位置芯柱上部內設置絕緣芯套,上述壓電元件施加預緊力與芯柱用等離子焊接成一體。第二晶體片下方且于彈性缸套內設置有溫補片。彈性缸套為彈性金屬筒。膜片單獨焊接在殼體上。本實用新型不僅可避免壓電元件施加預緊力對膜片產生變形,還可對環境溫度變化的影響進行補償,提高動態頻率響應,保證了傳感器的高精度,且結構簡單、成本低廉、性能穩定可靠。
文檔編號G01L9/08GK201476928SQ20092018591
公開日2010年5月19日 申請日期2009年7月24日 優先權日2009年7月24日
發明者曾令鋼, 曾金福, 肖江民, 陳世春, 陳斌 申請人:江西鑫源傳感器有限責任公司