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压力传感器和压力设备

文献发布时间:2023-06-19 18:37:28


压力传感器和压力设备

技术领域

本发明涉及传感器技术领域,尤其涉及一种压力传感器和压力设备。

背景技术

压力传感器是压力设备的组成部分,用于检测压力信号并将压力信号转换为电信号或其他形式的信号。压力传感器的种类有陶瓷压阻式、陶瓷电容式、硅芯体式、硅应变片玻璃微熔式和薄膜压阻式,其中,硅应变片玻璃微熔式在高压力情况下应用广泛。

硅应变片玻璃微熔式压力传感器包括腔体和应变片,应变片粘贴在腔体外表面上。当腔体内部压力变化时,腔体本身会产生形变,即将压力变化转换为腔体形变,进而转换为应变片的拉应变和压应变,最终完成由压力信号向电信号的转换。

然而,上述压力传感器在中间位置检测到的拉应变和在边缘位置检测到的压应变差异较大,导致压力传感器的测量精度低。

发明内容

本发明实施例提供一种压力传感器和压力设备,用以解决压力传感器测量精度低的技术问题。

为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:

一方面,本发明实施例提供一种压力传感器,包括主体结构和应变片组件;

所述主体结构的上端面设有第一圆柱形凸起,所述主体结构的下端面设有第二圆柱形凸起,所述主体结构内设有圆柱状的压力腔;

所述压力腔和所述第一圆柱形凸起同中心线,所述压力腔的上端面位于所述第一圆柱形凸起内,所述压力腔的下端面与所述第二圆柱形凸起的下端面重合,所述压力腔的下端面设有与所述压力腔的内部空间相通的开口;

所述第一圆柱形凸起相对于所述主体结构的上端面的高度,与位于所述第一圆柱形凸起内的部分所述压力腔的侧壁厚度的比值在预设范围内;

所述应变片组件固定在所述第一圆柱形凸起的外圆周面,且所述应变片组件的顶面低于所述压力腔的上端面,所述应变片组件用于检测压力信号。

本发明实施例提供的压力传感器具有如下有益效果:

当使用压力传感器检测待检测装置的压力时,将压力传感器的主体结构安装在待检测装置上,主体结构的上端面和下端面设置有第一圆柱形凸起和第二圆柱形凸起,主体结构内压力腔自第二圆柱形凸起的下端面延伸到第一圆柱形凸起,使得压力腔位于主体结构和第一圆柱形凸起内,当待检测装置的液体或气体进入到该压力腔内时,压力腔会产生形变,进而使得第一圆柱形凸起的侧壁也会产生形变,应变片组件可以检测到该形变,从而获得压力值。由于应变片组件设置在位于第一圆柱形凸起内的压力腔的侧壁外表面,同时由于第一圆柱形凸起相对于所述主体结构的上端面的高度与这部分压力腔的侧壁厚度的比值在预设范围内,同时由于压力腔和第一圆柱形凸起同中心线,使得壁厚均匀,进而使得压力传感器在中间位置检测到的拉应变和在边缘位置检测到的压应变相同或相近,从而提高了压力传感器的测量精度。

在上述技术方案的基础上,本发明实施例还可以做如下改进。

进一步的,所述应变片组件包括两组应变片,每组所述应变片包括集成在一起的第一应变片和第二应变片,所述第一应变片用于测量压应变,所述第二应变片用于测量拉应变,两组所述应变片构成惠斯通全桥电路。

进一步的,各对所述应变片通过玻璃微熔工艺烧结在所述第一圆柱形凸起上。

进一步的,所述第二圆柱形凸起的下端面和圆周面之间设有用于形成倒角的斜面;

所述斜面设有沿所述第二圆柱形凸起的圆周方向延伸的第一环形凹槽,所述第一环形凹槽为V形槽,所述V形槽包括相交的第一槽面和第二槽面,所述第一槽面和所述第二圆柱形凸起的中心线平行,所述第二槽面位于所述第一槽面远离所述第二圆柱形凸起的中心线一侧;

所述第二槽面与所述第二圆柱形凸起的外圆周面形成所述第一环形凹槽的槽壁。

进一步的,所述主体结构的外周面设有沿所述主体结构的圆周方向延伸的第二环形凹槽,所述第二环形凹槽为夹持工具提供夹持空间。

进一步的,所述主体结构包括自下而上依次设置的第一圆柱部和圆台部;

所述圆台部和所述第一圆柱部同中心线,所述圆台部的下端面直径和所述第一圆柱部的直径相同,所述圆台部的上端面直径小于所述圆台部的下端面直径。

进一步的,所述主体结构自下而上依次设有第二圆柱部和第三圆柱部;

所述第三圆柱部和所述第二圆柱部同中心线,所述第三圆柱部的直径小于所述第二圆柱部的直径。

进一步的,所述主体结构在所述第三圆柱部上设有第四圆柱部,所述第四圆柱部和所述第三圆柱部同中心线,所述第四圆柱部的直径小于所述第三圆柱部的直径;

所述压力传感器还包括电路板和圆柱形的承载结构,所述电路板安装在所述承载结构上,所述承载结构安装在所述主体结构上;

所述承载结构的下端面设有圆柱形的第一凹槽,所述第一凹槽和所述承载结构同中心线;

所述第一凹槽的内侧槽面围成的圆形面的直径和所述第四圆柱部的直径相同,所述承载结构和所述主体结构通过所述第一凹槽和所述第四圆柱部配合安装。

进一步的,所述承载结构的上端面设有圆柱形的第二凹槽,所述第二凹槽和所述承载结构同中心线,所述电路板的下端面粘贴在所述第二凹槽的下端面;

所述第二凹槽的下端面设有圆柱形的第三凹槽,所述第三凹槽和所述第二凹槽同中心线,所述第三凹槽的内侧槽面围成的圆形面的直径小于所述第二凹槽的内侧槽面围成的圆形面的直径,所述第三凹槽用于容纳设置在所述电路板下端面的电子器件。

进一步的,所述电路板设有第二通孔、电路处理模块和第一导线组;

所述电路处理模块包括压力信号处理模块,所述压力信号处理模块用于将所述压力信号转为第一电信号并输出;

所述承载结构内设有第一通孔,所述第一通孔连通所述第三凹槽和所述第一凹槽;

所述第一导线组的一端连接所述应变片组件,另一端依次穿过所述第一凹槽、所述第一通孔、所述第三凹槽和所述第二通孔连接到所述压力信号处理模块。

进一步的,所述压力传感器还包括热敏二极管;

所述热敏二极管固定在所述第一圆柱形凸起的外圆周面,所述热敏二极管用于检测温度信号;

所述电路处理模块还包括与所述热敏二极管信号连接的温度信号处理模块,所述温度信号处理模块用于将所述温度信号转为第二电信号并输出;

所述电路板还设有第二导线组,所述第二导线组的一端连接所述热敏二极管,另一端依次穿过所述第一凹槽、所述第一通孔、所述第三凹槽和所述第二通孔连接到所述温度信号处理模块。

另一方面,本发明还提供了一种压力设备,包括待检测装置以及上述任一方案所述的压力传感器;

所述压力传感器设有所述第二圆柱形凸起,所述第二圆柱形凸起设有所述第一环形凹槽;

所述待检测装置设有圆柱状的安装孔,所述安装孔容纳所述第二圆柱形凸起,且所述安装孔的孔底与所述第二圆柱形凸起的下端面之间具有间隙;

所述安装孔的孔壁设有环形储卷槽,所述环形储卷槽的中心线与所述安装孔的中心线重合,所述环形储卷槽一侧壁形成破坏部,所述破坏部位于所述第一环形凹槽内;当按压所述压力传感器并使所述压力传感器朝向所述待检测装置移动时,所述破坏部自所述第一环形凹槽切入所述第二圆柱形凸起内使所述第一环形凹槽中第二槽面所在的槽壁形成卷堆层,所述卷堆层位于所述环形储卷槽内并与所述环形储卷槽卡接。

除了上面所描述的本发明实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外,本发明实施例提供的压力传感器和压力设备所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果,将在具体实施方式中作出进一步的详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些图示出的结构获得其他的附图。

图1为相关技术中的压力传感器检测到的应变随压力变化示意图;

图2为发明实施例提供的压力传感器检测到的应变随压力变化示意图;

图3为本发明实施例提供的压力传感器的结构示意图;

图4为本发明实施例提供的第一圆柱形凸起、第二圆柱形凸起和第一种主体结构的结构示意图;

图5为本发明实施例提供的第一圆柱形凸起、第二圆柱形凸起和第一种主体结构的剖面示意图;

图6为图2中A区的放大图;

图7为本发明实施例提供的第二种主体结构的剖面示意图;

图8为本发明实施例提供的第三种主体结构的剖面示意图;

图9为本发明实施例提供的承载结构的结构示意图;

图10为本发明实施例提供的承载结构的剖面示意图;

图11为本发明实施例提供的电路板的结构示意图;

图12为本发明实施例提供的温度测量的电路示意图;

图13为本发明实施例提供的整体电路的电路示意图;

图14为本发明实施例提供的压力设备的装配示意图;

图15为图14中B区的放大图。

附图标号说明:

100-主体结构, 200-应变片组件;

300-第一圆柱形凸起, 400-第二圆柱形凸起;

500-承载结构, 600-电路板;

700-热敏二极管, 800-待检测装置;

101-压力腔, 102-第二环形凹槽;

103-第一圆柱部, 104-圆台部;

105-第二圆柱部, 106-第三圆柱部;

107-第四圆柱部, 108-第一台阶;

109-第二台阶, 210-应变片;

401-斜面, 402-第一环形凹槽;

4021-第一槽面, 4022-第二槽面;

403-卷堆层, 501-第一凹槽;

502-第二凹槽, 503-第三凹槽;

504-第一通孔, 601-第二通孔;

620-第一导线组, 630-第二导线组;

604-触点, 801-安装孔;

802-破坏部, 803-环形储卷槽。

具体实施方式

在相关技术中的硅应变片玻璃微熔式压力传感器,其测量精度低,经发明人研究分析发现,出现这种问题的原因在于,上述压力传感器的应变片粘贴在压力腔的顶部,而压力传感器在顶部中间位置和边缘位置在受到压力时形变差异较大,导致在顶部中间位置检测到的拉应变和在顶部边缘位置检测到的压应变差异较大,导致压力传感器所检测到的压力信号误差大,进而降低了压力传感器的测量精度。

为了解决上述技术问题,本发明实施例提供的压力传感器中,将应变片组件设置在压力传感器的压力腔的外圆周面,使得检测到的压应变和拉应变大小相近,从而提高了压力传感器的测量精度。

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

如图3所示,本发明实施例提供的压力传感器包括主体结构100和应变片组件200。应变片组件200固定安装在主体结构100上,应变片组件200可用于检测压力信号。主体结构100可用于承载应变片组件200。

如图4和图5所示,主体结构100的上端面设有第一圆柱形凸起300,主体结构100的下端面设有第二圆柱形凸起400,主体结构100的内部设有压力腔101。压力腔101和第一圆柱形凸起300同中心线,压力腔101的上端面位于第一圆柱形凸起300内,压力腔101的下端面与第二圆柱形凸起400下端面重合,压力腔101的下端面设有与压力腔101的内部空间相通的开口。或者说,压力腔101自第二圆柱形凸起400下端面开始,贯穿主体结构100并延伸至第一圆柱形凸起300,压力腔101的上端位于第一圆柱形凸起300内但不贯穿第一圆柱形凸起300的上端面。

第一圆柱形凸起300设于主体结构100的上端面,第一圆柱形凸起300相对于主体结构100的上端面的高度,与位于第一圆柱形凸起300内的部分压力腔101的侧壁厚度的比值在预设范围内,例如该预设范围在4~6之间。作为优选,位于第一圆柱形凸起300内的部分压力腔101的侧壁厚度略小于位于第一圆柱形凸起300内的部分压力腔101的顶部壁厚。位于第一圆柱形凸起300内的部分压力腔101的侧壁厚度和位于第一圆柱形凸起300内的部分压力腔101的顶部壁厚相近,能够降低顶壁壁厚对侧壁形变的影响,使得压力传感器检测到的拉应变和压应变更接近。位于第一圆柱形凸起300内的部分压力腔101的侧壁厚度相对位于第一圆柱形凸起300内的部分压力腔101的顶部壁厚略小,有利于下文所述的温度传感器检测温度信号。

应变片组件200固定安装在第一圆柱形凸起300的外圆周面,应变片组件200用于检测压力信号。具体地,当使用上述压力传感器时,压力传感器的第二圆柱形凸起400连接在待检测装置上,待检测装置可以为汽车的主缸或轮缸。当使用压力传感器检测待检测装置的压力时,待检测装置中的液体或气体进入到压力腔101内,压力腔101产生形变,进而使得第一圆柱形凸起的侧壁也会产生形变,应变片组件200可以检测到该形变,从而获得压力值。

由于在应变片组件设置在位于第一圆柱形凸起内的压力腔的侧壁外表面,同时由于第一圆柱形凸起相对于所述主体结构的上端面的高度与这部分压力腔的侧壁厚度的比值在预设范围内,同时由于压力腔和第一圆柱形凸起同中心线,使得壁厚均匀,进而使得压力传感器在中间位置检测到的拉应变和在边缘位置检测到的压应变相同或相近,从而提高了压力传感器的测量精度。

相关技术的压力传感器所检测到的中间位置拉应变和在边缘位置压应变随压力变化的情况如图1所示。

本发明实施例中提供的压力传感器检测到中间位置拉应变和在边缘位置压应变随压力变化的情况如图2所示。

采用本发明实施例中提供的压力传感器检测到中间位置拉应变和在边缘位置压应变的均值,与相关技术的压力传感器所检测到的中间位置拉应变和在边缘位置压应变的均值,可以参见下表:

通过上表可知,相关技术中的压力传感器所检测到的中间位置拉应变和在边缘位置压应变的均值相差较大,本发明实施例提供的压力传感器检测到中间位置拉应变和在边缘位置压应变的均值相差较小或相同,即与相关技术相比,采用本发明实施例提供的压力传感器,在中间位置检测到的拉应变和在边缘位置检测到的压应变相同或相近,从而提高了压力传感器的测量精度。

在一些实施例中,主体结构100、第一圆柱形凸起300和第二圆柱形凸起400可以为一体化成型结构,主体结构100、第一圆柱形凸起300和第二圆柱形凸起400的材料可以是17-4PH不锈钢。在一些实施例中,如图5和图6所示,第二圆柱形凸起400的下端面和圆周面之间设有用于形成倒角的斜面401。斜面401上设有第一环形凹槽402,第一环形凹槽402沿第二圆柱形凸起400的圆周方向延伸,或者说第一环形凹槽402的中心线和第二圆柱形凸起400的中心线相同。第一环形凹槽402用于与待检测装置配合,以便将压力传感器安装到待检测装置上。

以经过第二圆柱形凸起400的中心线,且与第二圆柱形凸起400的中心线平行的平面为截面,第一环形凹槽402的截面形状为V形,即第一环形凹槽402为V形槽。V形槽包括相交的第一槽面4021和第二槽面4022。第一槽面4021和第二圆柱形凸起400的中心线平行,且第一槽面4021位于靠近第二圆柱形凸起400的中心线的一侧;第二槽面4022位于第一槽面4021远离第二圆柱形凸起400中心线一侧,或者说,第二槽面位于第一槽面4021的外侧。第二槽面4022与第二圆柱形凸起400的外圆周面形成第一环形凹槽402的一侧的槽壁。

为了下文描述方便和便于理解,以图6为例,将第一环形凹槽402靠近第二圆柱形凸起400的中心线一侧的槽壁称为第一环形凹槽402的内侧槽壁,将第一环形凹槽402远离第二圆柱形凸起400的中心线一侧的槽壁称为第一环形凹槽402的外侧槽壁。因此,第一环形凹槽402的外侧槽壁的内表面为第二槽面4022,外表面为第二圆柱形凸起400的外圆周面。

具有上述结构的第一环形凹槽402,可以方便与下文所述的待检测装置连接,以及通过第一槽面4021与第二圆柱形凸起400的中心线平行的设置方式,使得待检测装置可以沿与第二圆柱形凸起400的中心线平行的方向,自第一环形凹槽402切入第二圆柱形凸起400内,从而便于在第一环形凹槽402的外侧槽壁形成卷堆层。在一些实施例中,如图4和图5所示,主体结构100的外周面设有第二环形凹槽102。第二环形凹槽102沿主体结构100的圆周方向延伸,或者说,第二环形凹槽102形成在主体结构100的外周面上,并环绕主体结构100的中心线布置。以经过第二圆柱形凸起400的中心线,且与第二圆柱形凸起400的中心线平行的平面为截面,第二环形凹槽102的截面形状可以是V形、矩形或梯形。

当压力传感器测量结束或失效损坏后,需要将压力传感器从待检测装置中拆卸,此时可以将夹持装置如卡钳固定在第二环形凹槽102内,沿压力传感器远离待检测装置的方向施加力或力矩,实现压力传感器从待检测装置中拆卸。

在一些实施例中,如图7所示,主体结构100包括自下而上设置的第一圆柱部103和圆台部104。圆台部104和第一圆柱部103同中心线,圆台部104的下端面直径和所述第一圆柱部的103直径相同,圆台部104的上端面直径小于圆台部104的下端面直径。

当压力传感器进行测量前,需要将压力传感器安装到待检测装置上,此时可以将压装装置如压力机固定在圆台部104的外周面上,沿压力传感器靠近被检测装置的方向施加力或力矩,即可实现压力传感器的安装。第一圆柱部103用于分担圆台部104所收到的压力,防止圆台部104被破坏。

在另一些实施例中,如图3所示,压力传感器还包括承载结构500和电路板600,承载结构500和电路板600可以为圆柱状构件,承载结构500固定安装在主体结构100上,电路板600固定安装在承载结构500上并与应变片组件200电连接。承载结构500为电路板600的固定装置,电路板600用于将应变片组件200检测到的压力信号转为第一电信号并输出。

为了匹配上述承载结构500和电路板600,在上述实施例的基础上,如图8所示,主体结构100包括自下而上依次设置的第二圆柱部105、第三圆柱部106和第四圆柱部107。第二圆柱部105、第三圆柱部106和第四圆柱部107同中心线,且第二圆柱部105、第三圆柱部106和第四圆柱部107的直径依次减小。

在上述实施例中,第二圆柱部105的直径大于第三圆柱部106的直径,第二圆柱部105和第三圆柱部106的交界处形成第一台阶108。当压力传感器上设置有外壳时,外壳包围压力传感器的外表面,且外壳固定在第二圆柱部105和第三圆柱部106所形成的第一台阶108上。具体地,外壳可以固定在第一台阶108的外圆周面上,也可以固定在第一台阶108的上端面,固定方式可以是激光焊接。

第三圆柱部106的直径大于第四圆柱部107的直径,第三圆柱部106和第四圆柱部107的交界处形成第二台阶109,第二台阶109用于安装承载结构500。

如图9和图10所示,承载结构500的下端面设置有圆柱形的第一凹槽501,第一凹槽501沿环绕承载结构500的中心线方向的内侧槽面和外侧槽面均为圆形,其中,第一凹槽501的内侧槽面围成的圆形面的直径和第四圆柱部107的直径相同,承载结构500和主体结构100通过第一凹槽501和第四圆柱部107配合固定。承载结构500和主体结构100的固定方式可以是激光焊接,承载结构500的材料与主体结构100的材料相同、相近或相似,例如两者的材料均可以为不锈钢。

参考图9和图10,承载结构500的上端面设有圆柱形的第二凹槽502,第二凹槽502沿环绕承载结构500的中心线方向的内侧槽面和外侧槽面均为圆形。电路板600固定安装在第二凹槽502的槽底,电路板600在第二凹槽502的槽底上的固定安装方式可以是粘贴。

第二凹槽502的下端面设置有圆柱形的第三凹槽503,第三凹槽503沿环绕承载结构500的中心线方向的内侧槽面和外侧槽面均为圆形,其中,第三凹槽503的内侧槽面围成的圆形面的直径小于第二凹槽502的内侧槽面围成的圆形面的直径。第三凹槽503、第二凹槽502和承载结构500同中心线。第三凹槽503用于防止影响电路板600下端面布置器件。

继续参考图9和图10,承载结构500还设有第一通孔504,第一通孔504连通第三凹槽503和第一凹槽501。第一通孔504可以为圆柱形孔或矩形孔,第一通孔504用于供应变片组件200和电路板600电连接的导线穿过,例如图1中供第一导线组穿过。

如图11所示,电路板600上设有第二通孔601、第一导线组620、电路处理模块和触点604。第二通孔601用于供应变片组件200和电路板600电连接的导线穿过,例如图1中供第一导线组穿过。第一导线组620用于连接应变片组件200和电路板600,第一导线组620的一端连接应变片组件200,另一端依次穿过第一凹槽501、第一通孔504、第三凹槽503和第二通孔601,最终连接到电路处理模块中的压力信号处理模块。

电路处理模块中的压力信号处理模块用于将应变片组件200检测到的压力信号转为第一电信号并输出,触点604的数量可以为四个或六个,触点604可以用于对电路板600供电,触点604的材料可以是铜箔。

在一些实施例中,如图3所示,压力传感器还包括热敏二极管700,热敏二极管700固定安装在第二圆柱形凸起400的外圆周面上,热敏二极管700用于检测待检测装置的温度信号。

热敏二极管700的数量可以是两个,两个热敏二极管700根据以下原理组成温度传感器。任一热敏二极管700可以是贴片型半导体二极管,该贴片型半导体二极管具有线性度好、精度高的优点,将两个热敏二极管700组成如图12所示的电路,输出端的电压为:

V(T)=V(0)+β·T

其中,V(T)为在T摄氏度时输出端的电压,单位是mV;V(0)为在零摄氏度时的输出端电压,β为热敏二极管的温度系数,单位为mV/℃。

热敏二极管700的温度系数通常为负数,即温度每升高一度,输出端电压会下降。

如图11所示,电路板600上还设有第二导线组630,第二导线组630用于连接热敏二极管700和电路板600,第二导线组630的一端连接热敏二极管700,另一端则依次穿过第一凹槽501、第一通孔504、第三凹槽503和第二通孔601,最终连接到电路处理模块中的温度信号处理模块,温度信号处理模块用于将热敏二极管700检测到的温度信号转为第二电信号并输出。

电路处理模块用于将检测到的压力信号转为第一电信号并输出,将检测到的温度信号转为第二电信号并输出。电路处理模块可以使用集成芯片将压力信号处理模块和温度信号处理模块集成到一起,同时处理两种信号。

如图13所示,集成芯片的引脚a1和引脚a2用于接收温度信号,集成芯片的引脚a3和引脚a4用于接收压力信号并放大。

集成芯片的引脚b1和引脚b2为IIC通讯接口,用于输出温度信号和故障码,集成芯片的引脚b3和引脚b4用于输出压力信号,集成芯片的引脚b3输出电压范围是0.5v-4.5v,集成芯片的引脚b4输出电压范围是4.5v-0.5v,集成芯片的引脚b3和集成芯片的引脚b4相互校验:当集成芯片的引脚b3和集成芯片的引脚b4其中一个引脚所输出信号超出输出电压范围时,该引脚异常,以另一个引脚输出结果作为实际输出。

在本发明实施例提供的压力传感器中,由于应变片组件200和热敏二极管500安装在第一圆柱形凸起300的外圆周面上,使得第二通孔601可以设置在电路板600的边缘处,电路板600中间位置能够预留更多空间用于布置电子器件如电阻、电容和/或芯片。此外,本发明实施例提供的压力传感器,集成了温度测量模块,在测量压力的同时,还可以检测温度信号。

如图3所示,应变片组件200固定在第一圆柱形凸起300的外圆周面,应变片组件200的顶面低于压力腔101的上端面。在一些实施例中,应变片组件200可以包括两组应变片210,每组应变片210包括集成在一起的第一应变片和第二应变片,第一应变片用于测量压应变,第二应变片用于测量拉应变,两组应变片210构成惠斯通全桥电路,两组应变片210可以相邻安装,此时两组应变片210在圆周方向上布置的角度可以小于45度,方便两组应变片210连接导线,第一应变片和第二应变片可以是硅应变片。

在另一些实施例中,两组应变片210也可以对向安装,或者成90°角安装,此时需要在电路板400上开孔,方便应变片组件200和电路板400电连接的导线穿过。

在一些实施例中,应变片组件200可以包括一组应变片210,该组应变片210包括集成在一起的第一应变片和第二应变片,第一应变片用于测量压应变,第二应变片用于测量拉应变,一组应变片210构成惠斯通半桥电路。第一应变片和第二应变片可以是硅应变片。

应变片210可以具有一定柔性,通过玻璃微熔工艺将应变片210烧结在第一圆柱形凸起300的外圆周面。

在一些实施例中,应变片210可以是平面应变片,此时,在第一圆柱形凸起300的外圆周面进行切割,制作出一个切割平面,再通过玻璃微熔工艺将应变片210烧结在第一圆柱形凸起300的外圆周面上的切割平面。

本发明实施例还提供了一种压力设备,如图14所示,该压力设备包括待检测装置800以及上述实施例中描述的压力传感器,压力传感器的具体结构以及相关效果可参照上述实施例的相关描述。如图14和图15所示,压力传感器包括第二圆柱形凸起400,第二圆柱形凸起400设有第一环形凹槽402,待检测装置800设有圆柱状的安装孔801,安装孔801用于容纳第二圆柱形凸起400,且安装孔801的孔底与第二圆柱形凸起400的下端面之间具有间隙。安装孔801的孔壁设有环形储卷槽803,环形储卷槽803的中心线与安装孔801的中心线重合。

为了下文描述方便和便于理解,以图15为例,将环形储卷槽803靠近安装孔801的中心线一侧的槽壁称为环形储卷槽803的内侧槽壁,将环形储卷槽803远离安装孔801的中心线一侧的槽壁称为环形储卷槽803的外侧槽壁,环形储卷槽803的内侧槽壁形成破坏部802,破坏部802位于第一环形凹槽402内,破坏部802可以经过激光表面强化工艺处理,使得破坏部802的强度高于第二圆柱形凸起400的强度。

继续参考图14和图15,当按压压力传感器并使压力传感器朝向待检测装置800移动时,破坏部802自第一环形凹槽402切入第二圆柱形凸起400内使第一环形凹槽402中的外侧槽壁形成卷堆层403,卷堆层403位于环形储卷槽803内并与环形储卷槽803卡接。

由于卷堆层403由破坏部802切割形成,当压力传感器和待检测装置800固定后,卷堆层403与环形储卷槽803卡接锁紧,实现了压力传感器和待检测装置800的自锁。

上述压力传感器和待检测装置800的安装形式类似过盈配合,但相对过盈配合增加了自锁功能,强度高于过盈配合,所需安装力小于过盈配合。相比于传统的螺纹连接,上述压力传感器和待检测装置800的安装形式连接强度高,密封性能优异。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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