本實(shí)用新型涉及壓力傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及小型彈性體結(jié)構(gòu)壓阻式陶瓷壓力傳感器。

背景技術(shù)：

一體化陶瓷壓力傳感器的傳感器彈性體和瓷環(huán)從設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)上實(shí)現(xiàn)一體化，以提高陶瓷壓力傳感器的機(jī)械特性、電特性和可靠性，特別是提高傳感等過載壓力、靈敏度、重復(fù)性、遲滯性和穩(wěn)定性，以滿足工業(yè)自動(dòng)化控制的需要，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

如圖1、圖2所示，專利ZL200420054149.X 一體化結(jié)構(gòu)陶瓷壓力傳感器結(jié)構(gòu)，瓷環(huán)的外徑為Φ18mm，內(nèi)徑（彈性體直徑）為Φ9mm，厚度為6.35mm。傳感器的量程不同，彈性體的厚度就不同。

由于陶瓷壓力傳感器的量程范圍有12種規(guī)格以上，即瓷環(huán)彈性體厚度就達(dá)12種。瓷環(huán)在制造過程中是采用金剛沙機(jī)械研磨工藝，由于研磨過程中機(jī)械應(yīng)力會對陶瓷彈性體產(chǎn)生附加應(yīng)力，特別是研磨時(shí)間越長附加應(yīng)力越大。而組成陶瓷壓力傳感器的惠斯登電橋四個(gè)橋路電阻是采用Hybrid工藝印刷燒結(jié)在陶瓷彈性體上的，附加應(yīng)力必然會導(dǎo)致傳感器輸出不穩(wěn)定。

一體化陶瓷壓力傳感器的厚度如設(shè)計(jì)為6.35mm，對于用戶高量程要求如100Bar以上，由于瓷環(huán)邊緣僅為4.5mm，高壓下瓷環(huán)邊緣易碎，傳感器過載壓力( OverLoad ) 難通過。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)和實(shí)際情況中存在的上述問題，本實(shí)用新型提供了一種小型彈性體結(jié)構(gòu)壓阻式陶瓷壓力傳感器，具有優(yōu)良的線性精度、抗過載性能、提高了瓷環(huán)制造工藝性和成品率。

本實(shí)用新型的技術(shù)效果通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種小型彈性體結(jié)構(gòu)壓阻式陶瓷壓力傳感器，包括圓形陶瓷彈性體和起支撐作用的圓環(huán)形陶瓷基座，圓形陶瓷彈性體的表面制作有應(yīng)變電橋電路，其特征在于，所述圓環(huán)形陶瓷基座的內(nèi)壁面為錐形面，所述錐形面的細(xì)端的內(nèi)徑為4.8-5.2mm，所述圓環(huán)形陶瓷基座外徑為17.8-18.2mm，厚度為3.8-4.2mm。

優(yōu)選地，所述錐形面的細(xì)端的內(nèi)徑為5mm，所述圓環(huán)形陶瓷基座外徑為18mm，厚度為4mm。

本實(shí)用新型小型彈性體結(jié)構(gòu)壓阻式陶瓷壓力傳感器瓷環(huán)采用新結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)良的線性精度、抗過載性能、提高了瓷環(huán)制造工藝性和成品率，便于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，降低了成本、并成為新一代低、中量程一體化壓阻式陶瓷壓力傳感器的推廣品種。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一體化陶瓷壓力傳感器的正視圖。

圖2是圖1的剖視圖。

圖3是本實(shí)用新型小型彈性體結(jié)構(gòu)壓阻式陶瓷壓力傳感器的正視圖。

圖4是本實(shí)用新型小型彈性體結(jié)構(gòu)壓阻式陶瓷壓力傳感器的剖視圖。

圖5是本實(shí)用新型小型彈性體結(jié)構(gòu)壓阻式陶瓷壓力傳感器的線性曲線圖。

具體實(shí)施方式

如圖3、圖4所示，一種小型彈性體結(jié)構(gòu)壓阻式陶瓷壓力傳感器，包括圓形陶瓷彈性體和起支撐作用的圓環(huán)形陶瓷基座，圓形陶瓷彈性體的表面制作有應(yīng)變電橋電路，所述圓環(huán)形陶瓷基座的內(nèi)壁面為錐形面，所述錐形面的細(xì)端的內(nèi)徑為4.8-5.2mm，所述圓環(huán)形陶瓷基座外徑為17.8-18.2mm，厚度為3.8-4.2mm。

本實(shí)施例中，所述錐形面的細(xì)端的內(nèi)徑為5mm，所述圓環(huán)形陶瓷基座外徑為18mm，厚度為4mm。

根據(jù)不同用戶對傳感器量程要求，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示大部分用戶要求傳感器量程在5-50Bar范圍內(nèi)，這就為小型彈性體結(jié)構(gòu)壓阻式陶瓷壓力傳感器的瓷環(huán)設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

本實(shí)用新型是對圓環(huán)形陶瓷基座內(nèi)徑從3.5mm-8mm、厚度從2.5mm-6mm范圍內(nèi)做成壓力傳感器，計(jì)算和測試彈性體應(yīng)變量、并做了大量電參數(shù)和機(jī)械性能測試分析比較后得出。從理論和實(shí)踐上較原一體化陶瓷壓力傳感器機(jī)械尺寸設(shè)計(jì)有進(jìn)一步提高。

圓環(huán)形陶瓷基座內(nèi)徑為5mm，能滿足40%用戶量程使用要求，即量程5-50Bar；

對于大部分如汽車、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域用戶，要求傳感器厚度降低，本專利傳感器的厚度4mm，能滿足用戶壓力變送器小型化要求；

本實(shí)用新型陶瓷制造工藝性高，研磨工藝時(shí)間短，對彈性體附加應(yīng)力小，提高了傳感器工作穩(wěn)定性。

本實(shí)用新型小型彈性體結(jié)構(gòu)壓阻式陶瓷壓力傳感器瓷環(huán)采用新結(jié)構(gòu)，提高了傳感器的機(jī)械性如傳感器過載壓力( OverLoad )和電性能；

小型彈性體結(jié)構(gòu)壓阻式陶瓷壓力傳感器瓷環(huán)采用新結(jié)構(gòu)，零位溫飄能符合A級品要求。

本實(shí)用新型小型彈性體結(jié)構(gòu)壓阻式陶瓷壓力傳感器具有優(yōu)良的線性精度。附圖5為量程30Bar的本實(shí)用新型小型彈性體結(jié)構(gòu)壓阻式陶瓷壓力傳感器的線性曲線圖。

本實(shí)用新型提高了傳感器的抗過載壓力。

表1為彈性體厚度為0.3mm（30Bar）小型彈性體結(jié)構(gòu)壓阻式陶瓷壓力傳感器零位溫飄測試數(shù)據(jù)列舉。按產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范α≤0.02%FS/℃為A級品，說明按本專利生產(chǎn)的傳感器零位溫飄能符合A級品要求。

表1 小型彈性體結(jié)構(gòu)壓阻式陶瓷壓力傳感器30Bar 的OverLoad測量結(jié)果

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最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。