一种易调试的膜盒压力传感器的制作方法

本发明涉及膜盒膜片式压力传感器，具体涉及一种易调试的膜盒压力传感器。

背景技术：

1、压力传感器可用于航空航天、汽车、工业自动化领域，以对各个系统的压力进行实时测量和监控。随着科技的发展和进步，对压力传感器的控制精度要求越来越高，不仅要常温精度高，还要保证传感器在极端高温和极端低温条件下的精度也高。

2、公开号为cn211717692u，名称为“一种滑油压力传感器”的中国专利，公开了一种以膜片为感应元件，膜片感受压力将压力转化为衔铁位移，衔铁在线圈中运动引起磁通量变化，从而输出与压力呈比例关系的交流电压信号。此种传感器产品存在产品性能难以调试的问题，并且该传感器仅依靠结构材料热温度特性匹配来保证，易造成产品的全温段精度水平相对偏低，一般只能达到6%fs。此外，对于系统控制信号处理而言，一般需采用直流信号进行控制处理，对于交流电压信号，系统还需要额外外接整流电路进行处理，不便于系统的直接使用。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种易调试的膜盒压力传感器，解决了现有技术膜盒式传感器的产品性能难以调试的问题。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

3、提供一种易调试的膜盒压力传感器，其包括受感器组件和传感器电路，受感器组件内部的膜盒组件通过中心杆带动电路中的衔铁组件运动；膜盒组件包括膜片以及与膜片固定连接的固定件和中心套，固定件与中心套和中心杆均为活动连接，中心杆与衔铁组件活动连接。

4、进一步地，膜片的数量为两片，两片膜片的边缘固定连接；膜盒组件还包括连接在受感器组件上的膜盒支座，膜盒支座与其中一片膜片的外表面固定连接，中心套与另一片膜片的外表面固定连接。

5、上述技术方案的有益效果为：中心套和膜盒支座将膜片夹在中间，可以保护膜片不与受感器组件的内壁直接接触，从而避免膜片损坏。

6、进一步地，中心套和固定件的内部均开设有螺纹孔，膜盒支座开设有供中心杆穿过的通孔；固定件伸出膜片的一端与中心套的螺纹孔螺纹连接；中心杆的一端穿过膜盒支座并与固定件的螺纹孔螺纹连接；衔铁组件螺纹连接在中心杆上。

7、上述技术方案的有益效果为：通过控制中心套在固定件上的旋合深度，可以调节中心套的安装高度，进而调节膜盒组件的止动间隙大小，实现其抗过载能力的调节。通过控制衔铁组件在中心杆上的旋合深度，可以调整衔铁组件在中心杆上的安装位置，进而可以实现次级线圈两端输出电压的调节。

8、进一步地，受感器组件包括第二外壳和套设在第二外壳上的第一外壳，第一外壳与第二外壳密封连接；第一外壳包括基座部和接头部，基座部和接头部的衔接处固定连接有隔离板，第二外壳伸入第一外壳内部的一端固定连接有安装板。

9、进一步地，基座部、隔离板与安装板共同围合形成工作腔，接头部与隔离板围合形成引压腔；隔离板上开设有连通引压腔和工作腔的连通孔；膜盒组件设置于工作腔内，膜盒支座螺纹连接在安装板上。

10、上述技术方案的有益效果为：中心套与隔离板之间的间隙为止动间隙，当膜片变形位移带动中心套与隔离板抵接时，中心套将受到隔离板的阻拦而无法随着感受压力的增大继续发生变形，从而实现对膜盒组件的过载保护效果。

11、进一步地，膜片的波形为正弦波、圆弧波、三角波任意两种组合形成的波形。本方案采用混合波形可以使得膜片的灵敏度、位移和刚度性能更加均衡，没有短板。

12、进一步地，压力传感器的电路包括差动变压电路，差动变压电路由衔铁组件与串联的初级线圈和次级线圈组成；初级线圈的一端通过电位计w1与电源输入端的一端连接，其另一端与电源输入端的另一端连接；

13、次级线圈的一端依次与二极管d2和电阻r1连接后与输出端的一端连接，次级线圈的另一端通过二极管d1与二极管d2连接；次级线圈的非终端与电阻r3连接后与输出端的另一端连接；

14、输出端的两端分别与电容c1的两端以及电阻r2的两端连接；

15、输入端未设置电位计w1的一端与输出端连接有电阻r3的一端均接地。

16、上述技术方案的有益效果为：通过调节电位计w1的阻值大小可以改变初级线圈两端的电压大小，进而改变次级线圈两端的电压值大小，最终实现产品输出端电压大小的调节。

17、进一步地，电阻r1和电阻r3上分别并联有热敏电阻rt1和热敏电阻rt2，可对高低温性能进行精密补偿，保证全温段高精度的输出。

18、进一步地，受感器组件内部设置有线圈骨架组件，所述线圈骨架组件包括两个相对设置的衬套，衬套的内部设置有罐形磁芯，初级线圈和次级线圈分别缠绕于两个罐形磁芯的内部空腔中。

19、进一步地，第二外壳远离第一外壳的一端密封连接有插座组件，第二外壳与插座组件围合形成安装腔，线圈骨架组件、压环组件和电路板组件均设置在安装腔内，电路板组件通过锁紧件固定于压环组件上；线圈骨架组件、电路板组件和插座组件电连接。各个组件设置于安装腔内部，并通过密封圈密封，可实现防尘及一定的防水功能。

20、本发明的有益效果为：

21、1、膜盒组件用于感受系统压力，膜盒组件可以将感受到的压力值转换为中心杆的直线位移，中心杆带动衔铁组件在线圈骨架组件中移动使得衔铁组件与线圈铁芯之间的间隙发生改变，线圈骨架组件中的次级线圈产生与压力成正比的电压信号。

22、2、固定件和中心套的设置可以为传感器提供过载保护，中心套与受感器的内壁抵接时可以阻止膜片继续变形，避免膜片过度变形导致过载损坏。

23、3、本压力传感器的抗过载能力和产品的零位输出值均可调节；通过调节中心套在固定件上的安装位置，可以调节止动间隙的大小，实现其抗过载能力的调节；通过调节衔铁组件在中心杆上的安装位置，可以实现次级线圈两端输出电压的调节，进而实现产品零位输出值的调节，使产品性能便于调试。

技术特征：

1.一种易调试的膜盒压力传感器，其特征在于：包括受感器组件（1）和传感器电路，所述受感器组件（1）内部的膜盒组件（13）通过中心杆（12）带动电路中的衔铁组件（2）运动；

2.根据权利要求1所述的易调试的膜盒压力传感器，其特征在于：所述膜片（132）的数量为两片，两片膜片（132）的边缘固定连接；膜盒组件（13）还包括连接在受感器组件（1）上的膜盒支座（131），所述膜盒支座（131）与其中一片膜片（132）的外表面固定连接，中心套（134）与另一片膜片（132）的外表面固定连接。

3.根据权利要求2所述的易调试的膜盒压力传感器，其特征在于：所述中心套（134）和固定件（133）的内部均开设有螺纹孔，膜盒支座（131）开设有供中心杆（12）穿过的通孔；所述固定件（133）伸出膜片（132）的一端与中心套（134）的螺纹孔螺纹连接；中心杆（12）的一端穿过膜盒支座（131）并与固定件（133）的螺纹孔螺纹连接；所述衔铁组件（2）螺纹连接在中心杆（12）上。

4.根据权利要求3所述的易调试的膜盒压力传感器，其特征在于：所述受感器组件（1）包括第二外壳（14）和套设在第二外壳（14）上的第一外壳（11），第一外壳（11）与第二外壳（14）密封连接；所述第一外壳（11）包括基座部（111）和接头部（112），所述基座部（111）和接头部（112）的衔接处固定连接有隔离板（115），所述第二外壳（14）伸入第一外壳（11）内部的一端固定连接有安装板（141）。

5.根据权利要求4所述的易调试的膜盒压力传感器，其特征在于：所述基座部（111）、隔离板（115）与安装板（141）共同围合形成工作腔（114），接头部（112）与隔离板（115）围合形成引压腔（113）；所述隔离板（115）上开设有连通引压腔（113）和工作腔（114）的连通孔（116）；所述膜盒组件（13）设置于工作腔（114）内，膜盒支座（131）螺纹连接在安装板（141）上。

6.根据权利要求1所述的易调试的膜盒压力传感器，其特征在于：所述膜片（132）的波形为正弦波、圆弧波、三角波任意两种组合形成的波形。

7.根据权利要求1所述的易调试的膜盒压力传感器，其特征在于：传感器电路包括差动变压电路（41），所述差动变压电路（41）由衔铁组件（2）与串联的初级线圈（31）和次级线圈（32）组成；

8.根据权利要求7所述的易调试的膜盒压力传感器，其特征在于：电阻r1和电阻r3上分别并联有热敏电阻rt1和热敏电阻rt2。

9.根据权利要求7所述的易调试的膜盒压力传感器，其特征在于：所述受感器组件（1）内部设置有线圈骨架组件（3），所述线圈骨架组件（3）包括两个相对设置的衬套（34），所述衬套（34）的内部设置有罐形磁芯（33），所述初级线圈（31）和次级线圈（32）分别缠绕在两个罐形磁芯（33）的内部空腔中。

10.根据权利要求9所述的易调试的膜盒压力传感器，其特征在于：第二外壳（14）远离第一外壳（11）的一端密封连接有插座组件（6），第二外壳（14）与插座组件（6）围合形成安装腔（142），线圈骨架组件（3）、压环组件（5）和电路板组件（4）均设置在安装腔（142）内，所述电路板组件（4）通过锁紧件（7）固定于压环组件（5）上；线圈骨架组件（3）、电路板组件（4）和插座组件（6）电连接。

技术总结本发明公开了一种易调试的膜盒压力传感器，涉及膜盒膜片式压力传感器技术领域，其包括受感器组件和传感器电路，受感器组件内部的膜盒组件通过中心杆带动电路中的衔铁组件运动。膜盒组件包括膜片以及与膜片固定连接的固定件和中心套，固定件与中心套和中心杆均为活动连接，中心杆与衔铁组件活动连接。本发明通过调节中心套在固定件上的安装位置，可以调节止动间隙的大小，实现其抗过载能力的调节；通过调节衔铁组件在中心杆上的安装位置，可以实现次级线圈两端输出电压的调节，进而实现产品零位输出值的调节，使产品性能便于调试。技术研发人员：沈圆,侯良云,邹捷,陈泽,司姗姗,金城,熊艳梅,张天昊受保护的技术使用者：成都凯天电子股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26