专利名称：新型微量压力传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种微量压力传感器，应用于医疗器械，报警系统，其它领域等的高灵敏触摸探头，各种微量冲击、脉冲和接触传感器。
在
背景技术：
中，中国发明专利公报于1993年9月8日公开了“一种全光钎多功能传感器”，其用于微细加工、精密测量和自动控制等领域，采用半导体激光器锯齿波调频连续波外差干涉原理，由一个带有光隔离器和光钎引出端的半导体激光器、一个控温飘系统、一个分束器、多个无腔单臂全光钎干涉系统、以及多个具有不同功能的光钎传感器探头构成，分别或同时测量温度、位移、压力、拉力、气体或液体的折射率、气体或液体的流速和流量、电流、电压、电场磁场等物理量。其中压力传感器电路较复杂。
本实用新型的目的是研制一种新型微量压力传感器，通过简化电路，达到灵敏度高，抗干扰性强，体积小，重量轻，实用性强，功耗低的目的。
本实用新型的技术解决方案如下包括场效应管FET和输入偏置电阻RG、源极电阻RS组成自给偏压电路，其特点是，场效应管FET栅极G连接作微量压力转变为脉冲电压传感工作的压电陶瓷片HTD，由场效应管FET的漏极D引出线作为输出信号V0。
本实用新型的技术解决方案还包括由上下压电陶瓷片HTD和屏蔽盒底盖8以及周圈金属骨架7组成屏蔽盒，在屏蔽盒内各电路元件固定在屏蔽盒底盖8上，周圈金属骨架7上有信号电缆引出孔3，组成无线路板的微量压力传感器。
由上下压电陶瓷片HTD和线路板屏蔽盒底盖11以及周圈金属骨架7组成屏蔽盒，各电路元件固定在由双面敷铜板制成的线路板屏蔽盒底盖11上，线路板屏蔽盒底盖11上有引出信号屏蔽线13，组成有线路板的微量压力传感器。
上述所说的屏蔽盒内，场效应管4的栅极G与压电陶瓷片HTD的镀银层面1之间有栅极信号输入连线5。
上面所说的栅极信号输入连线5导线直径在0.06至0.08毫米之间。
本实用新型的
如下图1是电路原理图。
图2是无线路板微量压力传感器结构示意图。
图3是有线路板微量压力传感器结构示意图。
图4是图3中双面敷铜板制做的线路板屏蔽盒底板11平面示意图。
上述图中标号说明如下1-压电陶瓷片HTD镀银层面，2-压电陶瓷片HTD铜质电极，3-电缆引出孔，4-场效应管FET，5-栅极信号输入连线，6-电阻RG，7-金属骨架，8-屏蔽盒底盖，9-电阻RS，10-电容CS，11-线路板屏蔽盒底盖，12-片状元件，13-引出屏蔽线。
下面依附图作进一步详述参见图1，本实用新型由虚线框屏蔽盒内信号检测部分B和信号引出电缆线A组成，在虚线框内，场效应管FET的栅极G连接输入电阻RG，源极S并联偏流电阻RS和交流旁路电容CS，(这里电容CS可舍去)组成自给偏压电路。其中在场效应管FET源极S端连接的电阻RS上产生一个电压降，使源极S电位高于地电位，而栅极G电压是由本身管子的漏极电流产生的。因为电阻RG取值一般都在数兆欧级，其阻值很大，而管子的输入阻抗基本等于电阻RG值，所以栅极G电流非常小，近似于开路，其栅极G点电位近似为零，从而对源极S形成反偏。电阻RS具有自动稳定工作点的作用，如温度或其它原因引起场效应管FET漏极D电流ID增大，根据(N沟道)场效应管转移特性曲线规律，则电流ID↑→VRS↑→VG↓→ID↓。电容CS相当于在交流信号出现时，使源极S接地，稳定静态工作点，防止交流负反馈，同理也不因电阻RS的加入减小交流增益。场效应管FET的栅极G连接压电陶瓷片HTD，从而使微小的压力转变为电信号，产生一个微弱的脉冲电压，加到场效应管FET的栅极G端，经放大，由场效应管FET的漏板D作为信号引出电缆线A，经电阻RD连接工作电源Vcc，在电阻RD前端的电缆线A中引出信号输出端V0。参见图2，这是无线路板的一种结构，整个屏蔽盒是由压电陶瓷片HTD、屏蔽盒底盖8和周圈金属骨架7组成，在屏蔽盒底盖8上固定场效应管4、源极电容10、源极电阻9和栅极电阻6，这些各元件采用超小型元件，金属骨架7可用直径2毫米的漆包线除漆后制成圆形开口骨架，开口处可作电缆引出孔3，这样结构简单，体积非常小，大约有15×2.5毫米3，重量为20克左右，这是本实用新型的特点。此外，均效应管4和压电陶瓷片中镀银面1之间有栅极信号输入连线5，其直径约0.06～0.08毫米的单根导线，这也是本实用新型的特点，压电陶瓷片底板电极2作为工作面。参见图3，这是采用片状元件的带有线路板的传感器结构图，基本结构同上所述，不同之处是双面敷铜板制做成屏蔽盒底盖11，作为线路板；其上焊接片状元件12，其下连接有引出屏蔽线13。参见图4，这是线路板示意图，各片状元件可焊接在其上面，其周边对称四个小孔是用导线将其下面焊接连为一体。
本实用新型的优点和效果如下1、由于采用自给偏压电路联结场效应管组成微量压力传感器，所以电路简单，体积很小，重量为20克，价格低，这是本实用新型的一个特点。
2、由于电路结构设计科学合理，其中栅极信号输入连线5是提高灵敏度的关键，所以灵敏度很高，传感器距人体鼻子约100毫米处，人体正常呼吸产生微弱气流对传感器有工作信号，并发出稳定的脉冲信号，抗干扰性强，这是本实用新型的第二个特点。
3、由于本实用新型采用最简单的电路，所以功耗极低，二节7号电池可连续工作1个月以上，这是本实用新型的第三个特点。
4、本实用新型作为一种新型微量压力传感器，广泛地应用在各个行业，如医疗器械呼吸监视器，心脏监护器(可放在患者手臂、手指上拾取心律信号)，工业领域中各种接触传感器、微量冲击传感器、脉冲压力传感器等，应用范围广，实用性强。
权利要求1.新型微量压力传感器，包括场效应管FET和输入偏置电阻RG、源极电阻RS组成自给偏压电路，其特征是场效应管FET栅极G连接作微量压力转变为脉冲电压传感工作的压电陶瓷片HTD，由场效应管FET的漏极D引出线作为输出信号V0。
2.根据权利要求1所述的新型微量压力传感器，其特征是由上下压电陶瓷片HTD和屏蔽盒底盖(8)以及周圈金属骨架(7)组成屏蔽盒，在屏蔽盒内各电路元件固定在屏蔽盒底盖(8)上，周圈金属骨架(7)上有信号电缆引出孔(3)，组成无线路板的微量压力传感器。
3.根据权利要求1所述的新型微量压力传感器，其特征是由上下压电陶瓷片HTD和线路板屏蔽盒底盖(11)以及周圈金属骨架(7)组成屏蔽盒，各电路元件固定在由双面敷铜板制成的线路板屏蔽盒底盖(11)上，线路板屏蔽盒底盖(11)上有引出信号屏蔽线(13)，组成有线路板的微量压力传感器。
4.根据权利要求2或3所述的新型微量压力传感器，其特征是上述所说的屏蔽盒内，场效应管(4)的栅极G与压电陶瓷片HTD的镀银层面(1)之间有栅极信号输入连线(5)。
5.根据权利要求4所述的新型微量压力传感器，其特征是上面所说的栅极信号输入连线(5)导线直径在0.06至0.08毫米之间。
专利摘要本实用新型涉及一种微量压力传感器。目的是研制一种简化的电路，达到灵敏度高，重量轻，实用性强，功耗低的目的，主要结构是由场效应管FET和电阻R
文档编号G01L1/16GK2236128SQ95245188
公开日1996年9月25日 申请日期1995年8月18日 优先权日1995年8月18日
发明者白悦云, 郝建中 申请人:陕西大正电子产业有限责任公司