CN105784212A - 一种陶瓷电容式压力传感器及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陶瓷电容式压力传感器及制备方法，压力传感器包括基座，基座顶面设有感压膜，顶面与感压膜之间设有平面电极，感压膜表面设置有导电屏蔽层和绝缘防水层，基座底面设置有导电屏蔽层，基座侧壁成型有沟槽或通孔，沟槽或通孔表面设置有导电屏蔽层和绝缘防水层，沟槽或通孔内的导电屏蔽层连通感压膜表面和基座底面的导电屏蔽层。基座顶面、底面的导电屏蔽层与ASIC电路地线连接，形成电磁屏蔽罩，解决了导电流体对测量电容的干扰问题，使导电流体与基座之间完全绝缘，基座侧壁的沟槽或通孔表面的导电屏蔽层，可以和顶面、底面形成可靠电连接，感压面和沟槽或通孔内表面的绝缘防水层，可以将导电屏蔽层与被测导电流体和外壳隔离开。

Description

一种陶瓷电容式压力传感器及制备方法

技术领域

本发明属于压力传感器技术领域，具体地说涉及一种可测导电流体的陶瓷电容式压力传感器及制备方法。

背景技术

压力传感器是现代测量和自动化***的重要技术之一，其具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、便于集成化的优点，可广泛应用于压力、高度、加速度、流速、压强的测量与控制。在众多压力传感器材料中，陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷电容式压力传感器的热稳定特性可以使它的工作温度范围高达-40～135℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。其抗过载能力最高可达量程100倍，彻底解决了其它类型传感器在小量程时过载能力差的缺点，陶瓷电容式压力传感器由于没有液体的传递作用，无任何填充液，不会产生工艺污染，因此在食品、医药、制冷、汽车等行业有着广泛的应用，加之是干式陶瓷膜片，故不受安装方向影响，以其作为敏感元件生产的压力变送器被广泛地应用在各种测量压力的场合。

现有陶瓷电容式压力传感器芯体结构如图1所示，包括基座1，设置于基座上部的平面电极2、设置于平面电极2上方的感压膜片3，过程压力直接作用在感压膜片3的上表面，平面电极2与感压膜片3之间的电容量变化与压力大小成比例关系。传感器芯体搭配相应的ASIC数字调理电路组装在外壳中，成为完整的电容式压力传感器，上述种结构的压力传感器可用于机油或者氟利昂等非导电流体的压力测量，但用于含大量水份的液体和气体就会失效，因为水是导电流体，在陶瓷电容感压面上相当于形成一个新的平面电极，与陶瓷平面电极、外壳之间形成新的寄生电容，导致测量电容值重大偏移。

为解决上述技术问题，通常在陶瓷电容感压面增加电磁屏蔽层，并与外壳连接，这样做只能产生电磁屏蔽效果，不能解决水等导体对测量电容值的干扰问题，原因有二：如果该屏蔽层不和线路板地线连接，导电流体仍然可以产生寄生电容导致测量电容值值重大偏移；如果该屏蔽层和线路板地线连接，这样外部环境的任何变化都可以通过地线干扰测量电容值，而且地线和外壳直接连接不符合安规要求。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有陶瓷电容式压力传感器仅能测量非导电流体，测量导电流体时易在陶瓷电容感压面形成新的寄生电容，导致测量电容值重大偏移，增加电磁屏蔽层无法解决导体对测量电容值的干扰问题，从而提出一种可测量导电流体的陶瓷电容式压力传感器及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供一种陶瓷电容式压力传感器，包括，基座，所述基座具有一顶面和底面，所述顶面设置有感压膜，所述顶面与所述感压膜之间设置有一对平行的平面电极，所述感压膜表面由下至上顺次设置有导电屏蔽层和绝缘防水层，所述基座底面设置有导电屏蔽层；所述基座侧壁成型有上下贯穿的沟槽或通孔，所述沟槽或通孔内表面沿远离所述基座的方向依次设置有导电屏蔽层和绝缘防水层，所述沟槽或通孔内的导电屏蔽层连通所述感压膜表面和基座底面的导电屏蔽层。

作为优选，所述导电屏蔽层的材质为金、银、铜、镍铬、镍铜中的一种或几种。

作为优选，所述导电屏蔽层的表面方阻不大于100Ω/□。

作为优选，所述绝缘防水层为无机或有机绝缘防水层。

作为优选，所述绝缘防水层的材质为玻璃釉、氟硅橡胶或特氟龙中的一种。

本发明还提供一种陶瓷电容式压力传感器的制备方法，包括如下步骤：

S1、提供一基座，所述基座顶面设置感压膜，基座顶面和感压膜之间设置有平面电极，在所述感压膜表面、基座底面及所述基座侧壁的沟槽或通孔内表面制备导电屏蔽层；

S2、在所述感压膜上的导电屏蔽层和所述沟槽或通孔内的导电屏蔽层表面制备绝缘防水层。

作为优选，所述步骤S1中所述导电屏蔽层的制备工艺为厚膜印刷工艺、喷涂工艺或薄膜工艺中的一种；所述厚膜印刷工艺为：将导电金属浆料通过丝网印刷涂覆于感压膜表面、基座底面，手工将导电金属浆料涂覆于所述沟槽或通孔内，然后于450-900℃下烧结15-30min；所述喷涂工艺为：将导电金属浆料喷涂于所述感压膜表面、基座底面和沟槽或通孔内，然后于450-900℃下烧结15-30min；所述薄膜工艺为磁控溅射或真空镀膜工艺中的一种。

作为优选，采用厚膜印刷工艺或喷涂工艺制备的导电层厚度为5-30μm，采用薄膜工艺制备的导电层厚度为0.1-3μm。

作为优选，所述步骤S2中，所述绝缘防水层的制备工艺为厚膜印刷工艺或喷涂工艺中的一种；所述厚膜印刷工艺为：将绝缘防水材料丝网印刷于所述感压面的导电屏蔽层表面，手工将绝缘防水材料涂覆于所述沟槽或通孔内导电屏蔽层表面，然后烧结或烘干；所述绝缘防水材料为玻璃釉时，于450-850℃下烧结15-30min，所述绝缘防水材料为氟硅橡胶或特氟龙时，于100～200℃下烘干1-3h；所述喷涂工艺为：将绝缘防水材料喷涂于所述感压膜的导电屏蔽层表面和沟槽或通孔内导电屏蔽层的表面，然后烧结或烘干；所述绝缘防水材料为玻璃釉时，于450-850℃下烧结15-30min，所述绝缘防水材料为氟硅橡胶或特氟龙时，于100～200℃下烘干1-3h。

作为优选，所述厚膜印刷工艺或喷涂工艺制备的绝缘防水层厚度为5-100μm。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明所述的陶瓷电容式压力传感器，包括，基座，该基座具有一顶面和底面，顶面设置有感压膜，顶面与感压膜之间设置有一对平行的平面电极，感压膜表面由下至上顺次设置有导电屏蔽层和绝缘防水层，基座底面设置有导电屏蔽层；基座侧壁成型有上下贯穿的沟槽或通孔，沟槽或通孔内表面沿远离基座的方向依次设置有导电屏蔽层和绝缘防水层，沟槽或通孔内的导电屏蔽层连通感压膜表面和基座底面的导电屏蔽层。在基座顶面、底面设置导电屏蔽层，所述导电屏蔽层与ASIC电路地线连接，形成电磁屏蔽罩，解决了导电流体对测量电容的干扰问题，当导电流体接触到感压面，屏蔽腔体可以彻底消除导电流体造成的静电干扰和电磁干扰，使导电流体与基座之间完全绝缘，满足测试要求；所述基座侧壁成型有上下贯穿的沟槽或通孔，沟槽或通孔内表面的导电屏蔽层，可以和顶面、底面形成可靠电连接；感压面和沟槽或通孔内表面的绝缘防水层，可以将导电屏蔽层与被测导电流体和外壳隔离开，屏蔽层与外壳的耐压可达500-2000VAC，充分满足了测试要求。

(2)本发明所述的陶瓷电容式压力传感器的制备方法，包括步骤：S1、提供一基座，在感压膜表面、基座底面及基座侧壁的沟槽或通孔内表面制备导电屏蔽层；S2、在感压膜上的导电屏蔽层和所述沟槽或通孔内的导电屏蔽层表面制备绝缘防水层。该方法简单、易于操作，适合批量生产可测导电流体压力的陶瓷电容式压力传感器。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是现有技术中陶瓷电容式压力传感器的剖面图；

图2是本发明实施例1所述的陶瓷电容式压力传感器的剖面图；

图3是本发明实施例1所述的陶瓷电容式压力传感器中基座的示意图。

图中标记表示为：1-基座；2-平面电极；3-感压膜；4-导电屏蔽层；5-绝缘防水层；6-沟槽。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种陶瓷电容式压力传感器，如图2和图3所示，其包括，基座1，所述基座1具有一顶面和一底面，所述顶面设置有感压膜3，所述顶面和感压膜3之间设置有一对平行的平面电极2，两片平面电极2之间距离为10-30μm，形成电容，当感压膜3受到外力发生变形，平面电极2之间电容值发生改变，根据电容值改变的大小可测定压力大小。所述感压膜3表面由下至上顺次设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5；所述基座1侧壁成型有上下贯穿的沟槽6，所述沟槽6内表面沿远离所述基座1的方向依次设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5，所述沟槽6内的导电屏蔽层4连通所述感压膜3表面和基座1底面的导电屏蔽层4。

作为可变换的实施方式，所述沟槽6也可以为上下贯穿所述基座1的通孔，所述通孔内壁也由内而外设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5。

本实施例中，所述导电屏蔽层4的材质为金、银、铜、铂、镍铬、镍铜导电材料中的一种或几种，表面方阻不大于100Ω/□，本实施例中导电屏蔽层4材质为金，所述绝缘防水层5为绝缘玻璃釉层。

本实施例还提供一种陶瓷电容式压力传感器的制备方法，包括如下步骤：

S1、提供一基座1，基座1顶面设置有感压膜3，基座顶面和感压膜3之间设置有平面电极2，在感压膜3表面、基座1底面及沟槽6内表面制备导电屏蔽层4，将金浆料通过丝网印刷涂覆于感压膜3表面、基座1底面，手工将上述浆料涂覆于所述沟槽6内，然后在450℃下烧结15min，制得的导电屏蔽层4厚度为5μm；

S2、在所述感压膜3上的导电屏蔽层4表面和所述沟槽6内的导电屏蔽层4表面制备绝缘防水层5，将绝缘防水玻璃釉浆丝网印刷于所述感压膜3上方的导电屏蔽层4表面，将绝缘防水玻璃釉浆手工涂覆于所述沟槽6内的导电屏蔽层4表面，在450℃下烧结15min，制得的绝缘防水层5厚度为5μm。

实施例2

本实施例提供一种陶瓷电容式压力传感器，如图2和图3所示，其包括，基座1，所述基座1具有一顶面和一底面，所述顶面设置有感压膜3，所述顶面和感压膜3之间设置有一对平行的平面电极2，两片平面电极2之间距离为10-30μm，形成电容，当感压膜3受到外力发生变形，平面电极2之间电容值发生改变，根据电容值改变的大小可测定压力大小。

所述感压膜3表面由下至上顺次设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5；所述基座1侧壁成型有上下贯穿的沟槽6，所述沟槽6内表面沿远离所述基座1的方向依次设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5，所述沟槽6内的导电屏蔽层4连通所述感压膜3表面和基座1底面的导电屏蔽层4。

作为可变换的实施方式，所述沟槽6也可以为上下贯穿所述基座1的通孔，所述通孔内壁也由内而外设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5。

本实施例中，所述导电屏蔽层4的材质为金、银、铜、铂、镍铬、镍铜中的一种或几种，本实施例中，所述导电屏蔽层材质为银、铜导电材料，，表面方阻不大于100Ω/□，所述绝缘防水层5为氟硅橡胶层。

本实施例还提供一种陶瓷电容式压力传感器的制备方法，包括如下步骤：

S1、提供一基座1，基座1顶面设置有感压膜3，基座顶面和感压膜3之间设置有平面电极2，在感压膜3表面、基座1底面及沟槽6内表面制备导电屏蔽层4，将银、铜浆料喷涂于所述感压膜3表面、基座1底面和所述沟槽6内表面，然后在650℃下烧结20min，制得的导电屏蔽层4厚度为15μm；

S2、在所述感压膜3上的导电屏蔽层4表面和所述沟槽6内的导电屏蔽层4表面制备绝缘防水层5，将氟硅橡胶喷涂于所述感压面的导电屏蔽层4和沟槽7内的导电屏蔽层4表面，在100℃下烘干1min，制得的绝缘防水层5厚度为20μm。

实施例3

本实施例提供一种陶瓷电容式压力传感器，如图2和图3所示，其包括，基座1，所述基座1具有一顶面和一底面，所述顶面设置有感压膜3，所述顶面和感压膜3之间设置有一对平行的平面电极2，两片平面电极2之间距离为10-30μm，形成电容，当感压膜3受到外力发生变形，平面电极2之间电容值发生改变，根据电容值改变的大小可测定压力大小。

所述感压膜3表面由下至上顺次设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5；所述基座1侧壁成型有上下贯穿的沟槽6，所述沟槽6内表面沿远离所述基座1的方向依次设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5，所述沟槽6内的导电屏蔽层4连通所述感压膜3表面和基座1底面的导电屏蔽层4。

作为可变换的实施方式，所述沟槽6也可以为上下贯穿所述基座1的通孔，所述通孔内壁也由内而外设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5。

本实施例中，所述导电屏蔽层4的材质为金、银、铜、铂、镍铬、镍铜中的一种或几种，本实施例中，所述导电屏蔽层4材质为镍铬，表面方阻不大于100Ω/□，所述绝缘防水层5为绝缘玻璃釉层。

本实施例还提供一种陶瓷电容式压力传感器的制备方法，包括如下步骤：

S1、提供一基座1，基座1顶面设置有感压膜3，基座1顶面和感压膜3之间设置有平面电极2，在所述感压膜3表面、基座1底面及沟槽6内表面制备导电屏蔽层4，将镍铬浆料通过丝网印刷涂覆于所述感压膜3表面、基座1底面，手工将导电金属浆料涂覆于所述沟槽6内，然后在900℃下烧结30min，制得的导电屏蔽层4厚度为30μm；

S2、在所述感压膜3上的导电屏蔽层4和所述沟槽6内的导电屏蔽层4表面制备绝缘防水层5，将绝缘防水玻璃釉浆喷涂于所述感压面的导电屏蔽层4和沟槽6内的导电屏蔽层4表面，在850℃下烧结30min，制得的绝缘防水层5厚度为100μm。

实施例4

本实施例提供一种陶瓷电容式压力传感器，如图2和图3所示，其包括，基座1，所述基座1具有一顶面和一底面，所述顶面设置有感压膜3，所述顶面和感压膜3之间设置有一对平行的平面电极2，两片平面电极2之间距离为10-30μm，形成电容，当感压膜3受到外力发生变形，平面电极2之间电容值发生改变，根据电容值改变的大小可测定压力大小。

所述感压膜3表面由下至上顺次设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5；所述基座1侧壁成型有上下贯穿的沟槽6，所述沟槽6内表面沿远离所述基座1的方向依次设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5，所述沟槽6内的导电屏蔽层4连通所述感压膜3表面和基座底面的导电屏蔽层4。

作为可变换的实施方式，所述沟槽6也可以为上下贯穿所述基座1的通孔，所述通孔内壁也由内而外设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5。

本实施例中，所述导电屏蔽层4的材质为金、银、铜、铂、镍铬、镍铜中的一种或几种，本实施例中，所述导电屏蔽层4为铂层，表面方阻不大于100Ω/□，所述绝缘防水层5为特氟龙层。

本实施例还提供一种陶瓷电容式压力传感器的制备方法，包括如下步骤：

S1、通过磁控溅射工艺使银在所述感压膜3表面、基座1底面和所述沟槽6内表面形成铂导电屏蔽层4，制得的导电屏蔽层4厚度为0.1μm；

S2、在所述感压膜3上的导电屏蔽层4和所述沟槽6内的导电屏蔽层4表面制备绝缘防水层5，将特氟龙喷涂于所述感压膜3上方的导电屏蔽层4表面和沟槽6内导电屏蔽层4的表面，然后于200℃下烘干3h，所述防水绝缘层厚度为70μm。

实施例5

本实施例提供一种陶瓷电容式压力传感器，如图2和图3所示，其包括，基座1，所述基座1具有一顶面和一底面，所述顶面设置有感压膜3，所述顶面和感压膜3之间设置有一对平行的平面电极2，两片平面电极2之间距离为10-30μm，形成电容，当感压膜3受到外力发生变形，平面电极2之间电容值发生改变，根据电容值改变的大小可测定压力大小。

所述感压膜3表面由下至上顺次设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5；所述基座1侧壁成型有上下贯穿的沟槽6，所述沟槽6内表面沿远离所述基座1的方向依次设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5，所述沟槽6内的导电屏蔽层4连通所述感压膜3表面和基座底面的导电屏蔽层4。

作为可变换的实施方式，所述沟槽6也可以为上下贯穿所述基座1的通孔，所述通孔内壁也由内而外设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5。

本实施例中，所述导电屏蔽层4的材质为金、银、铜、铂、镍铬、镍铜中的一种或几种，本实施例中，所述导电屏蔽层4的材质为镍铜，，表面方阻不大于100Ω/□，所述绝缘防水层5为特氟龙层。

本实施例还提供一种陶瓷电容式压力传感器的制备方法，包括如下步骤：

S1、通过真空镀膜工艺使银在所述感压膜3表面、基座1底面和所述沟槽6内表面形成镍铜导电屏蔽层4，制得的导电屏蔽层4厚度为3μm；

S2、在所述感压膜3上的导电屏蔽层4和所述沟槽6内的导电屏蔽层4表面制备绝缘防水层5，将特氟龙丝网印刷于所述感压膜3上方的导电屏蔽层4表面，手工将特氟龙涂覆于沟槽6内导电屏蔽层4的表面，然后于150℃下烘干2h，所述防水绝缘层厚度为80μm。

实施例6

本实施例提供一种陶瓷电容式压力传感器，如图2和图3所示，其包括，基座1，所述基座1具有一顶面和一底面，所述顶面设置有感压膜3，所述顶面和感压膜3之间设置有一对平行的平面电极2，两片平面电极2之间距离为10-30μm，形成电容，当感压膜3受到外力发生变形，平面电极2之间电容值发生改变，根据电容值改变的大小可测定压力大小。

所述感压膜3表面由下至上顺次设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5；所述基座1侧壁成型有上下贯穿的沟槽6，所述沟槽6内表面沿远离所述基座1的方向依次设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5，所述沟槽6内的导电屏蔽层4连通所述感压膜3表面和基座底面的导电屏蔽层4。

作为可变换的实施方式，所述沟槽6也可以为上下贯穿所述基座1的通孔，所述通孔内壁也由内而外设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5。

本实施例中，所述导电屏蔽层4的材质为金、银、铜、铂、镍铬、镍铜中的一种或几种，本实施例中，所述导电屏蔽层4为镍铬、银材质，，表面方阻不大于100Ω/□，所述绝缘防水层5为特氟龙层。

本实施例还提供一种陶瓷电容式压力传感器的制备方法，包括如下步骤：

S1、通过磁控溅射工艺使镍铬、银在所述感压膜3表面、基座1底面和所述沟槽6内表面形成银导电屏蔽层4，制得的导电屏蔽层4厚度为1μm；

S2、在所述感压膜3上的导电屏蔽层4表面和所述沟槽6内的导电屏蔽层4表面制备绝缘防水层5，将绝缘防水玻璃釉浆丝网印刷于所述感压膜3上方的导电屏蔽层4表面，将绝缘防水玻璃釉浆手工涂覆于所述沟槽6内的导电屏蔽层4表面，在850℃下烧结30min，制得的绝缘防水层5厚度为100μm。

实施例7

本实施例提供一种陶瓷电容式压力传感器，如图2和图3所示，其包括，基座1，所述基座1具有一顶面和一底面，所述顶面设置有感压膜3，所述顶面和感压膜3之间设置有一对平行的平面电极2，两片平面电极2之间距离为10-30μm，形成电容，当感压膜3受到外力发生变形，平面电极2之间电容值发生改变，根据电容值改变的大小可测定压力大小。

所述感压膜3表面由下至上顺次设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5；所述基座1侧壁成型有上下贯穿的沟槽6，所述沟槽6内表面沿远离所述基座1的方向依次设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5，所述沟槽6内的导电屏蔽层4连通所述感压膜3表面和基座底面的导电屏蔽层4。

作为可变换的实施方式，所述沟槽6也可以为上下贯穿所述基座1的通孔，所述通孔内壁也由内而外设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5。

本实施例中，所述导电屏蔽层4的材质为金、银、铜、铂、镍铬、镍铜中的一种或几种，本实施例中，所述导电屏蔽层4的材质为金、铂，表面方阻不大于100Ω/□，所述绝缘防水层5为特氟龙层。

本实施例还提供一种陶瓷电容式压力传感器的制备方法，包括如下步骤：

S1、提供一基座1，基座1顶面设置有感压膜3，基座顶面和感压膜3之间设置有平面电极2，在感压膜3表面、基座1底面及沟槽6内表面制备导电屏蔽层4，将金、铂浆料喷涂于所述感压膜3表面、基座1底面和所述沟槽6内表面，然后在900℃下烧结30min，制得的导电屏蔽层4厚度为90μm；

S2、在所述感压膜3上的导电屏蔽层4表面和所述沟槽6内的导电屏蔽层4表面制备绝缘防水层5，将绝缘防水玻璃釉浆丝网印刷于所述感压膜3上方的导电屏蔽层4表面，将绝缘防水玻璃釉浆手工涂覆于所述沟槽6内的导电屏蔽层4表面，在550℃下烧结20min，制得的绝缘防水层5厚度为40μm。

实施例8

本实施例提供一种陶瓷电容式压力传感器，如图2-3所示，其包括，基座1，所述基座1具有一顶面和一底面，所述顶面设置有感压膜3，所述顶面和感压膜3之间设置有一对平行的平面电极2，两片平面电极2之间距离为10-30μm，形成电容，当感压膜3受到外力发生变形，平面电极2之间电容值发生改变，根据电容值改变的大小可测定压力大小。

所述感压膜3表面由下至上顺次设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5；所述基座1侧壁成型有上下贯穿的沟槽6，所述沟槽6内表面沿远离所述基座1的方向依次设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5，所述沟槽6内的导电屏蔽层4连通所述感压膜3表面和基座底面的导电屏蔽层4。

作为可变换的实施方式，所述沟槽6也可以为上下贯穿所述基座1的通孔，所述通孔内壁也由内而外设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5。

本实施例中，所述导电屏蔽层4的材质为金、银、铜、铂、镍铬、镍铜中的一种或几种，本实施中，所述导电屏蔽层4的材质为铜，表面方阻不大于100Ω/□，所述绝缘防水层5为特氟龙层。

本实施例还提供一种陶瓷电容式压力传感器的制备方法，包括如下步骤：

S1、提供一基座1，基座1顶面设置有感压膜3，基座顶面和感压膜3之间设置有平面电极2，在感压膜3表面、基座1底面及沟槽6内表面制备导电屏蔽层4，将铜浆料喷涂于所述感压膜3表面、基座1底面和所述沟槽6内表面，然后在450℃下烧结15min，制得的导电屏蔽层4厚度为30μm；

S2、在所述感压膜3上的导电屏蔽层4和所述沟槽6内的导电屏蔽层4表面制备绝缘防水层5，将特氟龙喷涂于所述感压膜3上方的导电屏蔽层4表面和沟槽6内导电屏蔽层4的表面，然后于150℃下烘干2h，所述防水绝缘层厚度为50μm。

实施例9

本实施例提供一种陶瓷电容式压力传感器，如图2-3所示，其包括，基座1，所述基座1具有一顶面和一底面，所述顶面设置有感压膜3，所述顶面和感压膜3之间设置有一对平行的平面电极2，两片平面电极2之间距离为10-30μm，形成电容，当感压膜3受到外力发生变形，平面电极2之间电容值发生改变，根据电容值改变的大小可测定压力大小。

所述感压膜3表面由下至上顺次设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5；所述基座1侧壁成型有上下贯穿的沟槽6，所述沟槽6内表面沿远离所述基座1的方向依次设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5，所述沟槽6内的导电屏蔽层4连通所述感压膜3表面和基座底面的导电屏蔽层4。

作为可变换的实施方式，所述沟槽6也可以为上下贯穿所述基座1的通孔，所述通孔内壁也由内而外设置有导电屏蔽层4和绝缘防水层5。

本实施例中，所述导电屏蔽层4的材质为金、银、铜、铂、镍铬、镍铜中的一种或几种，本实施例中，所述导电屏蔽层4材质为金、镍铜，表面方阻不大于100Ω/□，所述绝缘防水层5为特氟龙层。

本实施例还提供一种陶瓷电容式压力传感器的制备方法，包括如下步骤：

S1、提供一基座1，基座1顶面设置有感压膜3，基座顶面和感压膜3之间设置有平面电极2，在感压膜3表面、基座1底面及沟槽6内表面制备导电屏蔽层4，将金、镍铜浆料喷涂于所述感压膜3表面、基座1底面和所述沟槽6内表面，然后在700℃下烧结18min，制得的导电屏蔽层4厚度为60μm；

S2、在所述感压膜3上的导电屏蔽层4和所述沟槽6内的导电屏蔽层4表面制备绝缘防水层5，将特氟龙丝网印刷于所述感压膜3上方的导电屏蔽层4表面，然后于100℃下烘干2h，所述防水绝缘层厚度为40μm。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种陶瓷电容式压力传感器，包括，基座，所述基座具有一顶面和底面，所述顶面设置有感压膜，所述顶面与所述感压膜之间设置有一对平行的平面电极，其特征在于，所述感压膜表面由下至上顺次设置有导电屏蔽层和绝缘防水层，所述基座底面设置有导电屏蔽层；所述基座侧壁成型有上下贯穿的沟槽或通孔，所述沟槽或通孔内表面沿远离所述基座的方向依次设置有导电屏蔽层和绝缘防水层，所述沟槽或通孔内的导电屏蔽层连通所述感压膜表面和基座底面的导电屏蔽层。

2.根据权利要求1所述的陶瓷电容式压力传感器，其特征在于，所述导电屏蔽层的材质为金、银、铜、铂、镍铬、镍铜中的一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述的陶瓷电容式压力传感器，其特征在于，所述导电屏蔽层的表面方阻不大于100Ω/□。

4.根据权利要求3所述的陶瓷电容式压力传感器，其特征在于，所述绝缘防水层为无机或有机绝缘防水层。

5.根据权利要求4所述的陶瓷电容式压力传感器，其特征在于，所述绝缘防水层的材质为玻璃釉、氟硅橡胶或特氟龙中的一种。

6.一种陶瓷电容式压力传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、提供一基座，所述基座顶面设置感压膜，基座顶面和感压膜之间设置有平面电极，在所述感压膜表面、基座底面及所述基座侧壁的沟槽或通孔内表面制备导电屏蔽层；

S2、在所述感压膜上的导电屏蔽层和所述沟槽或通孔内的导电屏蔽层表面制备绝缘防水层。

7.根据权利要求6所述的陶瓷电容式压力传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中所述导电屏蔽层的制备工艺为厚膜印刷工艺、喷涂工艺或薄膜工艺中的一种；所述厚膜印刷工艺为：将导电金属浆料通过丝网印刷涂覆于感压膜表面、基座底面，手工将导电金属浆料涂覆于所述沟槽或通孔内，然后于450-900℃下烧结15-30min；所述喷涂工艺为：将导电金属浆料喷涂于所述感压膜表面、基座底面和沟槽或通孔内，然后于450-900℃下烧结15-30min；所述薄膜工艺为磁控溅射或真空镀膜工艺中的一种。

8.根据权利要求7所述的陶瓷电容式压力传感器的制备方法，其特征在于，采用厚膜印刷工艺或喷涂工艺制备的导电层厚度为5-30μm，采用薄膜工艺制备的导电层厚度为0.1-3μm。

9.根据权利要求8所述的陶瓷电容式压力传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述绝缘防水层的制备工艺为厚膜印刷工艺或喷涂工艺中的一种；所述厚膜印刷工艺为：将绝缘防水材料丝网印刷于所述感压面的导电屏蔽层表面，手工将绝缘防水材料涂覆于所述沟槽或通孔内导电屏蔽层表面，然后烧结或烘干；所述绝缘防水材料为玻璃釉时，于450-850℃下烧结15-30min，所述绝缘防水材料为氟硅橡胶或特氟龙时，于100～200℃下烘干1-3h；所述喷涂工艺为：将绝缘防水材料喷涂于所述感压面的导电屏蔽层表面和沟槽或通孔内导电屏蔽层的表面，然后烧结或烘干；所述绝缘防水材料为玻璃釉时，于450-850℃下烧结15-30min，所述绝缘防水材料为氟硅橡胶或特氟龙时，于100～200℃下烘干1-3h。

10.根据权利要求9所述的陶瓷电容式压力传感器的制备方法，其特征在于，所述厚膜印刷工艺或喷涂工艺制备的绝缘防水层厚度为5-100μm。