CN214010595U - 一种压力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种压力传感器，该压力传感器包括壳体、金属件、压力芯片、压力接头以及感压结构，壳体具有安装腔，金属件安装在所述安装腔且具有沿第一方向相反的第一面和第二面，所述金属件沿第一方向贯设有压力孔，压力芯片安装在所述第一面且与所述压力孔相对设置，压力接头安装在所述第二面，且与所述金属件共同围设形成一腔体，感压结构设于所述金属件和所述压力接头之间，以将所述腔体分隔成用于填充传递介质的上腔和下腔。

Description

一种压力传感器

技术领域

本实用新型实施例涉及压力传感器技术领域，特别涉及一种压力传感器。

背景技术

压力传感器，以尿素压力传感器为例是用于发动机后处理的SCR尿素喷射***的传感器，进行尿素压力监测，从而确定尿素喷射量。现有技术中的压力传感器(在测试尿素以外其他液体或者气体也存在同样的情况，本实用新型以尿素压力传感器为例进行说明)，壳体通过金属底座密封，金属底座和感压结构之间形成充油腔，压力芯片安装在金属底座(即TO底座) 上且位于充油腔内，如此压力传递至感压结构后，感压结构将压力传递给充油腔内的介质(以硅油为例)，压力芯片的正面感受硅油的压力，以测量尿素压力。

然而，压力芯片、以及压力芯片与其他元器件金丝键合等等都会增大充油腔的高度，从而导致充油腔内的体积增大，使充油腔内的油量增多。在温度较高时，充油腔内的硅油会膨胀而对压力芯片施加压力，而硅油越多，则发生的热膨胀体积越大，此时充油腔内的硅油会对压力芯片施加的压力越大，影响压力芯片的输出，产生温漂；

进一步地，采用TO底座一方面成本高，另一方面需要玻璃子进行密封，受玻璃烧结工艺影响存在高温泄漏的风险，耐高温性差。

实用新型内容

本实用新型实施方式的目的在于提供一种压力传感器，旨在解决上述压力传感器容易产生温漂、成本高、泄漏风险高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种压力传感器，包括：

壳体，具有安装腔；

金属件，安装在所述安装腔且具有沿第一方向相反的第一面和第二面，所述金属件沿第一方向贯设有压力孔；

压力芯片，安装在所述第一面且与所述压力孔相对设置；

压力接头，安装在所述第二面，且与所述金属件共同围设形成一腔体；以及，

感压结构，设于所述金属件和所述压力接头之间，以将所述腔体分隔成用于填充传递介质的上腔和下腔。

本实用新型通过设置金属件

优选地，所述感压结构安装在所述第二面，且完全覆盖所述压力孔；

所述压力孔的内壁限定形成所述上腔。

优选地，所述感压结构夹持并安装在所述金属件和所述压力接头之间；

所述第二面的中部朝所述第一面凹陷形成容纳腔，所述容纳腔、所述压力孔共同限定形成上腔。

优选地，所述感压结构夹持在所述金属件和所述压力接头之间后焊接在一起。

优选地，所述感压结构为波纹片。

优选地，所述压力芯片具有感应面以及与所述感应面相反的安装面，所述安装面与所述第一面相对设置。

优选地，还包括电路板，所述电路板安装在所述第一面。

优选地，所述电路板设有安装槽，所述压力芯片位于所述安装槽。

优选地，所述压力接头沿第一方向贯设有通孔，所述通孔与所述感压结构之间限定形成所述下腔。

优选地，所述通孔内填设有防冻件。

本实用新型通过所述金属件沿第一方向贯设有压力孔，压力芯片安装在所述第一面且与所述压力孔相对设置，压力接头安装在所述第二面，且与所述金属件共同围设形成一腔体，感压结构设于所述金属件和所述压力接头之间，以将所述腔体分隔成上腔和下腔，上腔内填充传递介质，在下腔进入尿素(也可以为其他液体或者气体)，感压结构感受到压力后，将压力传递给上腔内的传递介质，传递介质将压力传递给压力芯片，由于压力芯片背离腔体设置，上腔的高度不受压力芯片等等的限制，上腔的体积可以做小(上腔的大小甚至可以仅仅是压力孔内的容积大小)，从而控制充油量，减小温漂；

进一步地，本实用新型采用普通的金属件，将压力芯片设于金属件的第一面，压力接头安装在第二面，感压结构设于所述金属件和所述压力接头之间，以将所述腔体分隔成上腔和下腔，上腔内填充传递介质，如此，避免压力芯片设置在上腔，可以降低灌入传递介质的量(通常为硅油)，提高产品精度，相较采用TO座或者烧结座，可以适应于更高的温度范围。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本实用新型提供的压力传感器一实施例的立体示意图；

图2为图1中一实施例的剖视图；

图3为图2另一视角的示意图；

图4为图2中金属件的局部示意图。

本实用新型附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	压力传感器	4	压力接头
1	壳体	41	通孔
				2	金属件	5	感压结构
21	第一面	6	腔体
				22	第二面	61	上腔
23	压力孔	62	下腔
				24	容纳腔	7	电路板
3	压力芯片	71	安装槽
				31	感应面	8	防冻件
32	安装面	9	防尘帽

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种压力传感器，请参阅图1至图4，该压力传感器100包括壳体1、金属件2、压力芯片3、压力接头4以及感压结构5，壳体1具有安装腔，金属件2安装在所述安装腔且具有沿第一方向相反的第一面21和第二面22，所述金属件2沿第一方向(在本实施例中，第一方向为上下方向)贯设有压力孔23，压力芯片3安装在所述第一面21且与所述压力孔23相对设置，压力接头4安装在所述第二面22，且与所述金属件2共同围设形成一腔体6，感压结构5设于所述金属件2和所述压力接头4之间，以将所述腔体6分隔成用于填充传递介质(在本实施例中，传递介质为硅油)的上腔61和下腔62。

现有技术中的压力传感器(以尿素压力传感器为例)，壳体通过金属底座密封，金属底座和感压结构之间形成充油腔，压力芯片安装在金属底座(即TO底座)上且位于充油腔内，如此压力传递至感压结构5后，感压结构将压力传递给充油腔内的介质(以硅油为例)，压力芯片的正面感受硅油的压力，以测量尿素压力。然而，压力芯片、以及压力芯片与其他元器件金丝键合等等都会增大充油腔的高度，从而导致充油腔内的体积增大，使充油腔内的油量增多。在温度较高时，充油腔内的硅油会膨胀而对压力芯片施加压力，而硅油越多，则发生的热膨胀体积越大，此时充油腔内的硅油会对压力芯片施加的压力越大，影响压力芯片的输出，产生温漂。

请参阅图2和图3，本实用新型通过所述金属件2沿第一方向贯设有压力孔23，压力芯片3安装在所述第一面21且与所述压力孔23相对设置，压力接头4安装在所述第二面22，且与所述金属件2共同围设形成一腔体6，感压结构5设于所述金属件2和所述压力接头4 之间，以将所述腔体6分隔成上腔61和下腔62，上腔61内填充传递介质，在下腔62进入尿素，感压结构5感受到压力后，将压力传递给上腔61内的传递介质，传递介质将压力传递给压力芯片3，由于压力芯片3背离腔体6设置，上腔61的高度不受压力芯片3等等的限制，上腔61的体积可以做小(上腔61的大小甚至可以仅仅是压力孔23内的容积大小)，从而控制充油量，减小温漂。

感压结构5(在本实施例中，所述感压结构5为波纹片，波纹片可以为不锈钢材质，也可以为贵金属膜片，在此不做具体限制)的安装形式可以有多种，可以是所述感压结构5安装在所述第二面22，且完全覆盖所述压力孔23，如此，所述压力孔23的内壁限定形成所述上腔61，如此，上腔61的大小仅仅是压力孔23内的容积大小，即充油量较小，硅油热膨胀越小，具体安装时，由于感压结构5通常为金属的波纹片，安装时通常是将感压结构5焊接在第二面22；请参阅图3，还可以是所述感压结构5夹持并安装在所述金属件2和所述压力接头4之间，所述第二面22的中部朝所述第一面21凹陷形成容纳腔24，所述容纳腔24、所述压力孔23共同限定形成上腔61。由于容纳腔24不受压力芯片3等等高度的影响，容纳腔24 可以根据实际需要控制大小，减少充油量。具体地，所述感压结构5夹持在所述金属件2和所述压力接头4之间后焊接在一起，这种方式感压结构5焊接较为容易，对焊接设备要求低，且这种方式感压结构5的直径可以较大，由于感压结构5较小时，感压结构5的热影响区离感应区较近，降低了感压结构5的性能,会导致芯片感测到的经感压元件传递后的压力与实际压力存在偏差，特别小量程的芯片较为敏感，芯片测量得到的压力与实际压力差更大，降低了测量精度，而本实施方式可以增大感压结构5的直径，降低温漂的同时提高了测量精度但是又不会造成压力传感器100整体高度的增加。

具体地，所述压力芯片3具有感应面31以及与所述感应面31相反的安装面32，所述安装面32与所述第一面21相对设置。即本实用新型压力芯片3采用背面感压，将压力芯片3设置在充油腔外部，相较正面感压(正面感压需要将压力芯片3设置在充油腔内)，避免了充油腔(本实用新型为上腔61)的体积受到压力芯片3等尺寸的要求而过大。

另外，还包括电路板7，所述电路板7安装在所述第一面21。为了减小整体高度，所述电路板7设有安装槽71，所述压力芯片3位于所述安装槽71。所述压力接头4沿第一方向贯设有通孔41，所述通孔41与所述感压结构5之间限定形成所述下腔62。所述通孔41内填设有防冻件8，在本实施例中，防冻件8为硅胶发泡管，可以有效进行防冻。需要说明的是，该压力传感器还包括防尘帽9、防水透气膜等，可以为常规的技术，在此不再赘述。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/ 间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种压力传感器，其特征在于，包括：

壳体，具有安装腔；

金属件，安装在所述安装腔且具有沿第一方向相反的第一面和第二面，所述金属件沿第一方向贯设有压力孔；

压力芯片，安装在所述第一面且与所述压力孔相对设置；

压力接头，安装在所述第二面，且与所述金属件共同围设形成一腔体；以及，

感压结构，设于所述金属件和所述压力接头之间，以将所述腔体分隔成用于填充传递介质的上腔和下腔。

2.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述感压结构安装在所述第二面，且完全覆盖所述压力孔；

所述压力孔的内壁限定形成所述上腔。

3.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述感压结构夹持并安装在所述金属件和所述压力接头之间；

所述第二面的中部朝所述第一面凹陷形成容纳腔，所述容纳腔、所述压力孔共同限定形成上腔。

4.如权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，所述感压结构夹持在所述金属件和所述压力接头之间后焊接在一起。

5.如权利要求1至4任意一项所述的压力传感器，其特征在于，所述感压结构为波纹片。

6.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述压力芯片具有感应面以及与所述感应面相反的安装面，所述安装面与所述第一面相对设置。

7.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，还包括电路板，所述电路板安装在所述第一面。

8.如权利要求7所述的压力传感器，其特征在于，所述电路板设有安装槽，所述压力芯片位于所述安装槽。

9.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述压力接头沿第一方向贯设有通孔，所述通孔与所述感压结构之间限定形成所述下腔。

10.如权利要求9所述的压力传感器，其特征在于，所述通孔内填设有防冻件。

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