專(zhuān)利名稱(chēng)：雙余度高可靠壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是測(cè)量飛行器及特種機(jī)器供油系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣體壓縮
系統(tǒng)等流體壓力的一種雙余度高可靠壓力傳感器，測(cè)量介質(zhì)為氣體、液壓油等流體，屬于壓 力傳感器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前飛行器、特種機(jī)器中及重點(diǎn)控制過(guò)程中，供油系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣體 壓縮系統(tǒng)等測(cè)量壓力物理量比較多；常規(guī)的壓力傳感器只能對(duì)被測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行單一測(cè)量。由 于測(cè)量的重要性、安全性及可靠性要求，通常要求同一個(gè)壓力點(diǎn)就需要安裝兩臺(tái)壓力傳感 器來(lái)保證，當(dāng)一臺(tái)壓力傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)能夠正常工作，由于兩臺(tái)傳感器存在性能 上的差異，以及由于安裝在測(cè)量系統(tǒng)中的位置不同，結(jié)果給測(cè)量帶來(lái)系統(tǒng)性的誤差；并且在 安裝空間上要求比較大；這樣就需要一款雙余度高可靠壓力傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的是一種雙余度高可靠壓力傳感器，其目的旨在測(cè)量系統(tǒng)中一個(gè)壓力 點(diǎn)給出兩路相同的信號(hào)；利用擴(kuò)散硅壓力敏感元件小型化、溫度補(bǔ)償歸一化、處理電路微型 化的特點(diǎn)，提出將兩個(gè)硅壓力敏感芯體通過(guò)焊接安裝在同一壓力轉(zhuǎn)換接頭中，溫度補(bǔ)償和 處理電路集成在同一殼體內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)壓力測(cè)量點(diǎn)上安裝一個(gè)雙余度高可靠壓力傳感 器，得到兩路相同的電輸出信號(hào)。 本發(fā)明的技術(shù)解決方案其特征是包括壓力轉(zhuǎn)換接頭、兩只硅壓力敏感芯體、兩 塊硅壓力敏感芯體補(bǔ)償電路、兩塊電信號(hào)放大處理板、不銹鋼殼體、電連接器和灌封硅膠， 其中兩只硅壓力敏感芯體焊接在壓力轉(zhuǎn)換接頭中，兩塊硅壓力敏感芯體補(bǔ)償電路通過(guò)連接 電纜分別和兩只硅壓力敏感芯體相連，兩塊電信號(hào)放大處理板分別和兩塊硅壓力敏感芯體 補(bǔ)償電路輸出信號(hào)相連接，經(jīng)過(guò)電信號(hào)放大處理板的處理信號(hào)通過(guò)輸出端口從電連接器輸 出，壓力轉(zhuǎn)換接頭、不銹鋼殼體及電連接器焊接成一體，在該體內(nèi)灌封硅膠，微處理電路將 經(jīng)校準(zhǔn)的壓力敏感元件輸出信號(hào)放大及轉(zhuǎn)換，輸出雙路標(biāo)準(zhǔn)0 5V或4 20mA的電信號(hào)， 經(jīng)電連接器引出供后續(xù)控制器或計(jì)算機(jī)采樣使用。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)該型雙余度高可靠壓力傳感器具有體積小、重量輕、全不銹鋼水密 結(jié)構(gòu)、耐壓防鹽霧，抗電磁干擾和過(guò)壓沖擊的特點(diǎn)，頻率響應(yīng)高，綜合精度高，溫度誤差小等 特點(diǎn)。


附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是壓力芯體補(bǔ)償電路圖。
附圖3是放大電路板的0 5V輸出電路框圖。
附圖4是放大電路板的4 20mA輸出電路框圖。 圖中的1是壓力進(jìn)入通道、2是壓力接口螺紋、3是壓力轉(zhuǎn)換接頭、4是壓力腔室、5
3是硅壓力敏感芯體、6是加強(qiáng)保險(xiǎn)孔、7是硅壓力敏感芯體和壓力轉(zhuǎn)換接頭之間連接焊縫、8 是硅壓力敏感芯體補(bǔ)償電路、9是固定支架、10是安裝螺釘、11是硅壓力敏感芯體補(bǔ)償電路 和電信號(hào)放大處理板之間連接引線、12是集成信號(hào)微處理電路、13是電信號(hào)放大處理板、 14不銹鋼殼體、15是電信號(hào)放大處理板和電連接器之間的連接引線、16是電連接器、17是 灌封硅膠。
具體實(shí)施例方式
對(duì)照附圖1，其結(jié)構(gòu)包括壓力轉(zhuǎn)換接頭3、兩個(gè)硅壓力敏感芯體5、兩路硅壓力敏感 芯體補(bǔ)償電路8、固定支架9、4個(gè)安裝螺釘10、兩路電信號(hào)放大處理板13、硅壓力敏感芯體 補(bǔ)償電路和電信號(hào)放大處理板之間連接引線11和電信號(hào)放大處理板和電連接器之間的連 接引線15、不銹鋼殼體14、電連接器16、內(nèi)部灌封硅膠17 ;其中兩個(gè)硅壓力敏感芯體5和壓 力轉(zhuǎn)換接頭3之間，先通過(guò)螺紋緊固再通過(guò)連接焊縫7進(jìn)行焊接成一整體，兩路硅壓力敏感 芯體補(bǔ)償電路8分別連接在兩個(gè)硅壓力敏感芯體5上，固定支架9焊接在壓力轉(zhuǎn)換接頭3 上，集成信號(hào)微處理電路12和其它電子元器件焊接在兩路電信號(hào)放大處理板13上，兩路電 信號(hào)放大處理板13通過(guò)4個(gè)安裝螺釘10固定在支架9上，兩路電信號(hào)放大處理板13通過(guò) 硅壓力敏感芯體補(bǔ)償電路和電信號(hào)放大處理板之間連接引線11和電信號(hào)放大處理板和電 連接器之間的連接引線15、分別和硅壓力敏感芯體補(bǔ)償電路8及電連接器16連接，電連接 器16焊接在不銹鋼殼體14上，不銹鋼殼體14和壓力轉(zhuǎn)換接頭3焊接成一整體。
雙余度壓力傳感器的壓力轉(zhuǎn)換接頭3通過(guò)壓力接口螺紋2和被測(cè)壓力設(shè)備連接， 加強(qiáng)保險(xiǎn)孔6固定在被測(cè)設(shè)備上，防止壓力轉(zhuǎn)換接頭3因環(huán)境振動(dòng)而產(chǎn)生松動(dòng)現(xiàn)象；流體的 壓力通過(guò)壓力進(jìn)入通道1進(jìn)入壓力腔室4，分別作用在兩個(gè)硅壓力敏感芯體5上，兩個(gè)硅壓 力敏感芯體5上因感受壓力信號(hào)產(chǎn)生毫伏電信號(hào)，兩個(gè)毫伏電信號(hào)分別經(jīng)過(guò)補(bǔ)償電路8進(jìn) 行溫度補(bǔ)償和歸一化調(diào)整；經(jīng)過(guò)調(diào)整后的兩個(gè)毫伏電信號(hào)分別通過(guò)連接引線11傳輸?shù)诫?信號(hào)放大處理板13中，經(jīng)過(guò)放大和轉(zhuǎn)換產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的電壓信號(hào)0 5V或電流信號(hào)4 20mA， 再經(jīng)過(guò)電信號(hào)放大處理板和電連接器之間的連接引線15通過(guò)電連接器(插頭)16輸出端 輸出。 對(duì)照附圖2，電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4是壓力敏感芯電橋，電阻R5、電阻R6 是調(diào)整壓力芯體的零點(diǎn)輸出，電阻R7、電阻R8是零點(diǎn)溫度補(bǔ)償作用，二極管Dl、電阻R9是 靈敏度溫度補(bǔ)償和調(diào)整壓力輸出信號(hào)的作用。Vin+、Vin-是壓力芯體電源的輸入端，Vout+、 Vout是壓力芯體信號(hào)的輸出端。 對(duì)照附圖3，由現(xiàn)有的穩(wěn)壓電路、壓力芯體和電壓放大電路組成，穩(wěn)壓電路對(duì)外界 供電電源進(jìn)行二次穩(wěn)壓再提供給壓力新芯體和電壓放大電路；電壓放大電路將壓力芯體的 信號(hào)進(jìn)行放大處理輸出。 對(duì)照附圖4，由現(xiàn)有技術(shù)穩(wěn)壓電路、壓力芯體、電壓放大電路和V/I轉(zhuǎn)換電路組成， 穩(wěn)壓電路對(duì)外界供電電源進(jìn)行二次穩(wěn)壓再提供給壓力新芯體和電壓放大電路；電壓放大電 路將壓力芯體的信號(hào)進(jìn)行放大處理；V/I轉(zhuǎn)換電路將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成恒定的電流信號(hào)。
權(quán)利要求
雙余度高可靠壓力傳感器，其特征是包括壓力轉(zhuǎn)換接頭、兩只硅壓力敏感芯體、兩塊硅壓力敏感芯體補(bǔ)償電路、兩塊電信號(hào)放大處理板、不銹鋼殼體、電連接器和灌封硅膠，其中兩只硅壓力敏感芯體焊接在壓力轉(zhuǎn)換接頭中，兩塊硅壓力敏感芯體補(bǔ)償電路通過(guò)連接電纜分別和兩只硅壓力敏感芯體相連，兩塊電信號(hào)放大處理板分別和兩塊硅壓力敏感芯體補(bǔ)償電路輸出信號(hào)相連接，經(jīng)過(guò)電信號(hào)放大處理板的處理信號(hào)通過(guò)輸出端口從電連接器輸出，壓力轉(zhuǎn)換接頭、不銹鋼殼體及電連接器焊接成一體，在該體內(nèi)灌封硅膠，微處理電路將經(jīng)校準(zhǔn)的壓力敏感元件輸出信號(hào)放大及轉(zhuǎn)換，輸出雙路標(biāo)準(zhǔn)0～5V或4～20mA的電信號(hào)，經(jīng)電連接器引出供后續(xù)控制器或計(jì)算機(jī)采樣使用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙余度高可靠壓力傳感器，其特征是所述的兩只硅壓力敏感 芯體和壓力轉(zhuǎn)換接頭之間螺紋緊固，并通過(guò)連接焊縫焊接成一整體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙余度高可靠壓力傳感器，其特征是所述的固定支架焊接在 壓力轉(zhuǎn)換接頭上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙余度高可靠壓力傳感器，其特征是所述的集成信號(hào)微處理 電路焊接在兩路電信號(hào)放大處理板上，兩路電信號(hào)放大處理板通過(guò)4個(gè)安裝螺釘固定在支 架上，兩路電信號(hào)放大處理板通過(guò)硅壓力敏感芯體補(bǔ)償電路和電信號(hào)放大處理板之間連接 引線和電信號(hào)放大處理板和電連接器之間的連接引線分別和硅壓力敏感芯體補(bǔ)償電路輸 入端及電連接器連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙余度高可靠壓力傳感器，其特征是所述的壓力轉(zhuǎn)換接頭通 過(guò)壓力接口螺紋和被測(cè)壓力設(shè)備連接，加強(qiáng)保險(xiǎn)孔固定在被測(cè)壓力設(shè)備上。
全文摘要
本發(fā)明是雙余度高可靠壓力傳感器，包括壓力轉(zhuǎn)換接頭、兩只硅壓力敏感芯體、兩塊硅壓力敏感芯體補(bǔ)償電路、兩塊電信號(hào)放大處理板、不銹鋼殼體、電連接器和灌封硅膠，其中兩只硅壓力敏感芯體焊接在壓力轉(zhuǎn)換接頭中，兩塊硅壓力敏感芯體補(bǔ)償電路通過(guò)連接電纜分別和兩只硅壓力敏感芯體相連，兩塊電信號(hào)放大處理板分別和兩塊硅壓力敏感芯體補(bǔ)償電路輸出信號(hào)相連接，電信號(hào)放大處理板的處理信號(hào)通過(guò)電路的輸出端從航空電連接器接出，壓力轉(zhuǎn)換接頭、不銹鋼殼體及航空電連接器焊接成一體，在該體內(nèi)灌封硅膠。優(yōu)點(diǎn)具有體積小、重量輕、全不銹鋼水密結(jié)構(gòu)、耐壓防鹽霧，抗電磁干擾和過(guò)壓沖擊的特點(diǎn)，頻率響應(yīng)高，綜合精度高，溫度誤差小等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01L9/06GK101718606SQ20091023468
公開(kāi)日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者佘德群, 李維平, 黃標(biāo) 申請(qǐng)人:李維平;黃標(biāo);佘德群