机械式压力传感器

摘要

本发明提出了一种机械式压力传感器，设置双触点或者多触点与金属线排接触，防止设置单一触点与金属线排接触失效时导致整体压力检测失准；在此基础上，设置弧形的触点，相比于现有的焊接触点，其与金属线排接触面积更大，能尽量防止金属氧化物颗粒隔绝触点与金属线，便于一体化成型，降低成本；在此基础上，设置扇形排列的金属线，双触点或者多触点在绕圆心转动时始终能与金属线保持接触，相比于现有的平行排列的金属线，其接触性更好；设置第二触点，能对触片本体起到支撑作用，使之左右两侧更加平衡，防止触片本体向一侧倾斜接触到厚膜电阻片；设置端部为圆弧状的延伸部，便于穿过摆架并与之固定，且能在触片本体转动过程中与弹簧座保持接触。

权利要求

1.一种机械式压力传感器，其包括弹性触片(1)、厚膜电阻片(2)和支架(3)，其中，厚膜电阻片(2)固定在支架(3)上，所述厚膜电阻片(2)包括陶瓷基片(20)、若干金属线(21)和厚膜电阻层(22)，陶瓷基片(20)上并排设置有若干金属线(21)，相邻金属线(21)之间连续涂覆厚膜电阻层(22)，其特征在于：弹性触片(1)包括触片本体(11)，触片本体(11)一端与支架(3)可转动连接、另一端设置有两个或以上的第一触点(12)，所述两个或以上的第一触点(12)均与并排设置的金属线(21)滑动连接；所述弹性触片(1)还包括两个或以上的第二触点(13)，所述第一触点(12)与第二触点(13)分别位于触片本体(11)两侧；所述厚膜电阻片(2)还包括金属片(23)，金属片(23)设置于陶瓷基片(20)表面，所述金属片(23)中间设置有分割线(230)，位于分割线(230)两侧的金属片(23)电性不导通，第二触点(13)与金属片(23)滑动连接。

2.如权利要求1所述的机械式压力传感器，其特征在于：多个金属线(21)与第一触点(12)滑动连接部分排列成扇形。

3.如权利要求1所述的机械式压力传感器，其特征在于：所述第一触点(12)呈弧形，由触片本体(11)向陶瓷基片(20)方向延伸并弯曲形成。

4.如权利要求1所述的机械式压力传感器，其特征在于：还包括复位铰接组件(4)，所述复位铰接组件(4)包括摆架(41)和复位弹簧(42)，摆架(41)和支架(3)可转动连接，复位弹簧(42)连接摆架(41)和支架(3)，触片本体(11)与摆架(41)固定且远离第一触点(12)的一端设置有端部为圆弧状的延伸部(14)。

5.如权利要求4所述的机械式压力传感器，其特征在于：摆架(41)上设置有嵌入槽(411)和卡勾(412)，触片本体(11)中间开设有卡槽(15)，触片本体(11)卡入嵌入槽(411)内且延伸部(14)穿过嵌入槽(411)，卡勾(412)卡入卡槽(15)内。

6.如权利要求4所述的机械式压力传感器，其特征在于：还包括弹簧(5)、底座(6)、弹簧座(7)和弹簧罩(8)，底座(6)和弹簧罩(8)相互固定且围合成一弹簧容纳空腔，弹簧(5)和弹簧座(7)分别设置于弹簧容纳空腔内，支架(3)与弹簧罩(8)固定，弹簧座(7)设置于底座(6)上，弹簧(5)两端分别抵持底座(6)和弹簧罩(8)，延伸部(14)圆弧状的端部与弹簧座(7)滑动连接，摆架(41)上设置有滚动部(413)并通过滚动部(413)抵持在弹簧座(7)上。

7.如权利要求6所述的机械式压力传感器，其特征在于：还包括外壳体(9)，外壳体(9)和弹簧罩(8)相互固定且围合成一支架容纳空腔，弹性触片(1)、厚膜电阻片(2)和支架(3)设置于支架容纳空腔内。

8.如权利要求7所述的机械式压力传感器，其特征在于：还包括极柱(0)，极柱(0)固定在外壳体(9)上，位于首位的金属线(21)与极柱(0)电性连接。

说明书

机械式压力传感器

技术领域

[0001] 本发明涉及压力传感器领域，尤其涉及一种机械式压力传感器。

背景技术

[0002] 机械式压力传感器广泛应用于汽车、船体动力管路、水处理工程、工业过程检测与控制、液压气动控制工程等多个领域，产品具有良好的抗振性能，使用寿命长，安装方便，质
量稳定，性能可靠，工作温度范围宽。按照应用领域，其可以细分为机油压力传感器和气压
压力传感器等类型。

[0003] 如图1所示，机械式压力传感器核心部件为一弹性触片a1和一厚膜电阻片a2，厚膜电阻片a2包括陶瓷基片a20，陶瓷基片a20上并排设置有金属线a21，相邻金属线a21之间连
续涂覆厚膜电阻层a22，零位的金属线a21和弹性触片a1分别连接电阻检测设备，当外部压
力发生变化，驱动弹性触片a1在并排设置的金属线a21之间滑动，零位的金属线a21和弹性
触片a1之间的阻值发生变化，从而反映出外部压力的变化值。

[0004] 但是，在实际使用中发现，当机械式压力传感器长时间使用后，弹性触片a1与金属线a21和陶瓷基片a20反复摩擦，容易出现金属氧化物颗粒，当这些颗粒刚好粘附在金属线
a21和弹性触片a1之间时，二者之间就不能保持良好的电接触，导致实际测得的阻值偏大且
不稳定，进而导致压力检测失准。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明提出了一种长时间使用条件下压力检测精准度更高的机械式压力传感器。

[0006] 本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种机械式压力传感器，其包括弹性触片(1)、厚膜电阻片(2)和支架(3)，其中，厚膜电阻片(2)固定在支架(3)上，所述厚膜
电阻片(2)包括陶瓷基片(20)、若干金属线(21)和厚膜电阻层(22)，陶瓷基片(20)上并排设
置有若干金属线(21)，相邻金属线(21)之间连续涂覆厚膜电阻层(22)，弹性触片(1)包括触
片本体(11)，触片本体(11)一端与支架(3)可转动连接、另一端设置有两个或以上的第一触
点(12)，所述两个或以上的第一触点(12)均与并排设置的金属线(21)滑动连接。

[0007] 在以上技术方案的基础上，优选的，多个金属线(21)与第一触点(12)滑动连接部分排列成扇形。

[0008] 在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一触点(12)呈弧形，由触片本体(11)向陶瓷基片(20)方向延伸并弯曲形成。

[0009] 在以上技术方案的基础上，优选的，所述弹性触片(1)还包括两个或以上的第二触点(13)，所述第一触点(12)与第二触点(13)分别位于触片本体(11)两侧，第二触点(13)与
厚膜电阻片(2)滑动连接。

[0010] 进一步优选的，所述厚膜电阻片(2)还包括金属片(23)，金属片(23)设置于陶瓷基片(20)表面，所述金属片(23)中间设置有分割线(230)，位于分割线(230)两侧的金属片
(23)电性不导通，第二触点(13)与金属片(23)滑动连接。

[0011] 在以上技术方案的基础上，优选的，还包括复位铰接组件(4)，所述复位铰接组件(4)包括摆架(41)和复位弹簧(42)，摆架(41)和支架(3)可转动连接，复位弹簧(42)连接摆
架(41)和支架(3)，触片本体(11)与摆架(41)固定且远离第一触点(12)的一端设置有端部
为圆弧状的延伸部(14)。

[0012] 进一步优选的，摆架(41)上设置有嵌入槽(411)和卡勾(412)，触片本体(11)中间开设有卡槽(15)，触片本体(11)卡入嵌入槽(411)内且延伸部(14)穿过嵌入槽(411)，卡勾
(412)卡入卡槽(15)内。

[0013] 进一步优选的，还包括弹簧(5)、底座(6)、弹簧座(7)和弹簧罩(8)，底座(6)和弹簧罩(8)相互固定且围合成一弹簧容纳空腔，弹簧(5)和弹簧座(7)分别设置于弹簧容纳空腔
内，支架(3)与弹簧罩(8)固定，弹簧座(7)设置于底座(6)上，弹簧(5)两端分别抵持底座(6)
和弹簧罩(8)，延伸部(14)圆弧状的端部与弹簧座(7)滑动连接，摆架(41)上设置有滚动部
(413)并通过滚动部(413)抵持在弹簧座(7)上。

[0014] 再进一步优选的，还包括外壳体(9)，外壳体(9)和弹簧罩(8)相互固定且围合成一支架容纳空腔，弹性触片(1)、厚膜电阻片(2)和支架(3)设置于支架容纳空腔内。

[0015] 更进一步优选的，还包括极柱(0)，极柱(0)固定在外壳体(9)上，位于首位的金属线(21)与极柱(0)电性连接。

[0016] 本发明的机械式压力传感器相对于现有技术具有以下有益效果：

[0017] (1)通过设置双触点或者多触点与金属线排接触，防止设置单一触点与金属线排接触失效时导致整体压力检测失准；

[0018] (2)在此基础上，设置弧形的触点，相比于现有的焊接触点，其与金属线排接触面积更大，能尽量防止金属氧化物颗粒隔绝触点与金属线，便于一体化成型，降低成本；

[0019] (3)在此基础上，设置扇形排列的金属线，双触点或者多触点在绕圆心转动时始终能与金属线保持接触，相比于现有的平行排列的金属线，其接触性更好；

[0020] (4)设置第二触点，能对触片本体起到支撑作用，使之左右两侧更加平衡，防止触片本体向一侧倾斜接触到厚膜电阻片；

[0021] (5)设置端部为圆弧状的延伸部，便于穿过摆架并与之固定，且能在触片本体转动过程中与弹簧座保持接触。

附图说明

[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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
根据这些附图获得其他的附图。

[0023] 图1为现有的机械式压力传感器的结构示意图；

[0024] 图2为本发明的机械式压力传感器的立体图；

[0025] 图3为本发明的机械式压力传感器的俯视图；

[0026] 图4为图3A‑A向的剖视图；

[0027] 图5为本发明的机械式压力传感器的分解图；

[0028] 图6为本发明的机械式压力传感器的摆架部分的立体图；

[0029] 图7为本发明的机械式压力传感器的弹性触片部分的立体图；

[0030] 图8为本发明的机械式压力传感器的厚膜电阻片部分的立体图。

具体实施方式

[0031] 下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基
于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有
其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

[0032] 如图2所示，结合图3和图4，本发明的机械式压力传感器，其包括弹性触片1、厚膜电阻片2、支架3、复位铰接组件4、弹簧5、底座6、弹簧座7、弹簧罩8、外壳体9和极柱0。

[0033] 其中，作为电阻检测部分，如图8所示，所述厚膜电阻片2包括陶瓷基片20、若干金属线21和厚膜电阻层22，陶瓷基片20上并排设置有若干金属线21，相邻金属线21之间连续
涂覆厚膜电阻层22。如此，只需持续检测零位的金属线21与弹性触片1之间的阻值变化，当
待检测环境压力变化时，推动弹性触片1在金属线21纸件滑动，由金属线21与弹性触片1之
间的阻值变化即可反应出待检测环境压力变化。

[0034] 如图7所示，弹性触片1包括触片本体11，触片本体11一端与支架3可转动连接、另一端设置有两个或以上的第一触点12，所述两个或以上的第一触点12均与并排设置的金属
线21滑动连接。在本实施例中，所述第一触点12设置有两个，双触点的设计，可以防止设置
单一触点与金属线排接触失效时导致整体压力检测失准。

[0035] 现有的金属线排一般将金属线21平行设置，由于触片本体11绕一固定圆心转动，其与金属线21纸件并不平行，如此一来，当设置两个或多个第一触点12时，会存在某些第一
触点12无法与金属线21接触的情况。为改善以上情况，作为一种优选实施方式，多个金属线
21与第一触点12滑动连接部分排列成扇形。具体的，所述扇形圆心与触片本体11与支架3的
铰接点重合，如此，可保证在触片本体11转动过程中接触到的每一根金属线21均与触片本
体11平行，所设置的两个或多个第一触点12都能与该金属线21保持接触。

[0036] 现有的触点和金属线21一般采用银材质，触片本体11一般采用铜材质，如此设计的原因是本领域技术人员普遍认为采用相同且较软的银材质之间相互磨损较轻，根据以上
设计思路，触点需要单独焊接或者采用紧固件固定在触片本体11上。如此一来，设置多个零
部件成本较高，并且触点需要加工成圆弧状，加工成本较高，且组装成本也高。但是，实际使
用中发现，银材质的触点和银材质的金属线21二者相互磨损并不轻，采用铜材质的触点和
银材质的金属线21配合，一软一硬，二者磨损更轻一些，因此，作为本发明的一种优选实施
例，所述第一触点12采用铜材质，所述金属线21采用银材质。由于第一触点12和触片本体11
采用相同的材质，二者可以一体化成型，作为一种优选实施方式，所述第一触点12呈弧形，
由触片本体11向陶瓷基片20方向延伸并弯曲形成。相比于现有的焊接触点，其与金属线排
接触面积更大，能尽量防止金属氧化物颗粒隔绝触点与金属线21，便于一体化成型，降低成
本，且耐磨性能更好。

[0037] 在触片本体11一侧设置第一触点12与厚膜电阻片2接触，触片本体11另一侧受力不均匀，如此一来，极端情况下，触片本体11向一侧倾斜会接触到厚膜电阻片2。因此，本发
明提供了一种优选实施方式，所述弹性触片1还包括两个或以上的第二触点13，所述第一触
点12与第二触点13分别位于触片本体11两侧，第二触点13与厚膜电阻片2滑动连接。左右两
侧设置的第一触点12与第二触点13可让触片本体11受力更均衡。

[0038] 现有的机械式压力传感器一般还包括一压力报警板，与厚膜电阻片2平行设置，其采用PCB基板，PCB基板上印刷金属片23，所述金属片23中间设置有分割线230，位于分割线
230两侧的金属片23电性不导通。触片本体11与金属片23之间的电路在正常压力范围内处
于断开状态；当待检测环境压力过高或者过低时，弹性触片1滑过分割线230，触片本体11与
金属片23之间的电路进入导通状态，进而触发高压或者低压报警。由于本发明设置了第二
触点13，可以将其用作与压力报警板接触的触点，具体的，本发明提供了一种优选实施方
式：所述厚膜电阻片2还包括金属片23，金属片23设置于陶瓷基片20表面，所述金属片23中
间设置有分割线230，位于分割线230两侧的金属片23电性不导通，第二触点13与金属片23
滑动连接。所述金属片23的结构设计可采用现有技术，本发明将其设置于陶瓷基片20上，一
方面可以省去PCB基板，另一方面金属片23与金属线21位于同一侧，弹性触片1只需向一侧
倾斜即可通过第一触点12和第二触点13分别实现与金属线21和金属片23的滑动接触，接触
性能更好。

[0039] 厚膜电阻片2固定在支架3上，弹性触片1与支架3可转动连接。具体的，作为一种优选实施方式，还包括复位铰接组件4，用于实现弹性触片1与的支架3可转动连接。如图6所
示，所述复位铰接组件4包括摆架41和复位弹簧42，摆架41和支架3可转动连接，复位弹簧42
连接摆架41和支架3，触片本体11与摆架41固定且远离第一触点12的一端设置有端部为圆
弧状的延伸部14。为了便于组装，本发明提供了一种插接方式，便于快速固定弹性触片1与
摆架41，具体的，摆架41上设置有嵌入槽411和卡勾412，触片本体11中间开设有卡槽15，触
片本体11卡入嵌入槽411内且延伸部14穿过嵌入槽411，卡勾412卡入卡槽15内。具体的，底
座6和弹簧罩8相互固定且围合成一弹簧容纳空腔，弹簧5和弹簧座7分别设置于弹簧容纳空
腔内，支架3与弹簧罩8固定，弹簧座7设置于底座6上，弹簧5两端分别抵持底座6和弹簧罩8，
延伸部14圆弧状的端部与弹簧座7滑动连接，摆架41上设置有滚动部413并通过滚动部413
抵持在弹簧座7上。弹簧容纳空腔连通待检测压力环境，当压力变化时，推动弹簧座7移动，
进而通过滚动部413驱动触点在厚膜电阻片2上滑动。本发明设置片状的延伸部14，便于其
穿过嵌入槽411，实现快速组装。

[0040] 具体的，外壳体9和弹簧罩8相互固定且围合成一支架容纳空腔，弹性触片1、厚膜电阻片2和支架3设置于支架容纳空腔内。

[0041] 作为电路连接部分，还包括极柱0，极柱0固定在外壳体9上，位于首位的金属线21与极柱0电性连接。具体的，作为一种优选实施方式，所述极柱0设置有两个，其中一极柱0与
金属线21电性连接，另一极柱0与金属片23电性连接，所述弹性触片1与外壳体9电性连接。

[0042] 以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。