CN103454032A - 一种带热敏电阻的压力敏感芯体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带热敏电阻的压力敏感芯体，属于压力测量领域。为了解决现有硅压阻式压力传感器温漂大的问题，所述带热敏电阻的压力敏感芯体包括具有内腔的管座，装在管座内腔的压力敏感芯片和热敏电阻；所述管座上装有多根引脚，所述压力敏感芯片与一部分引脚电连接，所述热敏电阻与另一部分引脚电连接；所述管座底部设有波纹膜片，该波纹膜片与管座之间形成封闭腔体，该封闭腔体内装有硅油。本发明解决了采用纯电阻网路无法高精度补偿压力传感器温漂的难题，NTC热敏电阻提供了一个与温度成非线性的信号输出，这个非线性的输出信号可以对压力敏感芯片的温漂进行高精度的补偿。
Description
技术领域
本发明涉及压力传感领域，具体为一种带热敏电阻的压力敏感芯体，尤其适用压力测量宽温区，低温度漂移的场合。
背景技术
硅基压力传感器最大的缺点是温漂大。目前，硅基压力传感器的温度补偿有多种方法，其中一种是电阻网路补偿方法，它通过串并联电阻的方法减小压力传感器的温度漂移，补偿所用电阻温度系数小，即使补偿电阻与压力敏感芯片不在同一温场，也能有效地补偿温度漂移。但这种方法补偿能力有限，要想进一步提高补偿精度，需要一个与温度呈非线性的量来参与补偿。本发明通过热敏电阻的准确感温来提供一个非线性参量。
发明内容
为了解决传统硅基压力传感器电阻网路补偿方法温漂大的缺点，本发明旨在提供一种带热敏电阻的压力敏感芯体，该组件含有一个硅基压力敏感芯片和一个具有负温度系数的热敏电阻，且封装在充有硅油的密封管壳内。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种带热敏电阻的压力敏感芯体，其结构特点是，包括具有内腔的管座，装在管座内腔的压力敏感芯片和热敏电阻；所述管座上装有多根引脚，所述压力敏感芯片与一部分引脚电连接，所述热敏电阻与另一部分引脚电连接；所述管座底部设有波纹膜片，该波纹膜片与管座之间形成封闭腔体，该封闭腔体内装有硅油。
以下为本发明的进一步改进的技术方案：
进一步地，所述引脚有七根，其中两根引脚与所述热敏电阻电连接，余下五根引脚与所述压力敏感芯片电连接。
为了保证连接灵敏度，所述热敏电阻和压力敏感芯片分别通过金丝与相应的引脚电连接。
作为一种具体的结构形式，装在所述管座顶盖上的引脚部分伸入所述管座内腔。进一步地，所述引脚与所述管座顶盖之间设有玻璃釉。
所述压力敏感芯片优选为硅基压力敏感芯片。
所述热敏电阻优选为NTC（Negative Temperature Coefficient）热敏电阻。
所述引脚优选为柯伐合金引脚。
为了保证所述组件的耐振动和耐冲击能力，所述压力敏感芯片和热敏电阻均粘接在所述管座的顶盖上。为了保证产品的压力循环寿命，所述压力敏感芯片和热敏电阻与所述管座之间的胶层厚度小于0.2mm。
藉由上述结构，在硅基压力敏感芯片上设有压力测量元件，压力测量元件为四个压力敏感电阻，四个压力敏感电阻组成开环式惠斯登电桥。所述热敏电阻为一个独立的元件，所述热敏电阻阻值随着温度的增加而减小。所述硅基压力敏感芯片和热敏电阻固定在同一管座上，该管座有7个玻璃烧结的柯伐合金引脚，所述硅基压力敏感芯片和热敏电阻通过金丝球焊接的方式和所述柯伐合金引脚保持电气连通。所述硅基压力敏感芯片和热敏电阻处于密封的硅油环境中，所述硅油由不锈钢波纹膜片和基座构成的腔体进行密封。硅芯片上的温度和压力测量元件处于同一个管座中，同时感受硅油的温度和硅油的压力。
本发明的芯体将硅基压力敏感芯片和热敏电阻封装在一个管座内，这种芯体可实现压力测量的同时输出一个与温度成非线性的电阻值。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：提供了压力传感器高精度温漂补偿的平台，热敏电阻的输出更有利于所述硅基压力敏感芯片的温度补偿。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。
附图说明
图1是本发明一种实施例的结构原理图；
图2是图1的A-A剖视图。
在图中
1-硅基压力敏感芯片； 2-热敏电阻； 3-胶粘剂； 4-管座；
5-金丝； 6-柯伐合金引脚； 7-硅油； 8-波纹膜片； 9-玻璃釉。
具体实施方式
一种带热敏电阻的压力敏感芯体，如图1所示，硅基压力敏感芯片1和NTC热敏电阻2通过胶粘剂3粘结在管座4上，管座4底部封装有波纹膜片8，硅基压力敏感芯片1和NTC热敏电阻2通过金丝5与柯伐合金引脚6保持电气连接，其中硅基压力敏感芯片1分别与五个柯伐合金引脚6电连接，NTC热敏电阻2与两个柯伐合金引脚6电连接；所述管座4的直径为Φ15.6mm，管座4内灌充硅油7，波纹膜片8密封硅油7并隔离外部介质。所述胶粘方式最终形成胶料的厚度小于0.2mm。所述硅基压力敏感芯片为市售产品，如沈阳仪表科学研究院研发的MEMS硅基压力敏感芯片。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
Claims (10)
1. 一种带热敏电阻的压力敏感芯体，其特征是，包括具有内腔的管座（4），装在管座（4）内腔的压力敏感芯片（1）和热敏电阻（2）；所述管座（4）上装有多根引脚（6），所述压力敏感芯片（1）与一部分引脚（6）电连接，所述热敏电阻（2）与另一部分引脚（6）电连接；所述管座（4）底部设有波纹膜片（8），该波纹膜片（8）与管座（4）之间形成封闭腔体，该封闭腔体内装有硅油（7）。
2. 根据权利要求1所述的带热敏电阻的压力敏感芯体，其特征是，所述引脚（6）有七根，其中两根引脚（6）与所述热敏电阻（2）电连接，余下五根引脚（6）与所述压力敏感芯片（1）电连接。
3. 根据权利要求1所述的带热敏电阻的压力敏感芯体，其特征是，所述热敏电阻（2）和压力敏感芯片（1）分别通过金丝（5）与相应的引脚（6）电连接。
4. 根据权利要求1所述的带热敏电阻的压力敏感芯体，其特征是，装在所述管座（4）顶盖上的引脚（6）部分伸入所述管座（4）内腔。
5. 根据权利要求4所述的带热敏电阻的压力敏感芯体，其特征是，所述引脚（6）与所述管座（4）顶盖之间设有玻璃釉（9）。
6. 根据权利要求1~5之一所述的带热敏电阻的压力敏感芯体，其特征是，所述压力敏感芯片（1）为硅基压力敏感芯片。
7. 根据权利要求1~5之一所述的带热敏电阻的压力敏感芯体，其特征是，所述热敏电阻（2）为NTC热敏电阻。
8. 根据权利要求1~5之一所述的带热敏电阻的压力敏感芯体，其特征是，所述引脚（6）为柯伐合金引脚。
9. 根据权利要求1~5之一所述的带热敏电阻的压力敏感芯体，其特征是，所述压力敏感芯片（1）和热敏电阻（2）均粘接在所述管座（4）的顶盖上。
10. 根据权利要求9所述的带热敏电阻的压力敏感芯体，其特征是，所述压力敏感芯片（1）和热敏电阻（2）与所述管座（4）之间的胶层厚度小于0.2mm。
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