基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器，包括：线路智能调制基底，用于调节所述仿生压力传感器的量程检测区间；仿生结构承载体，设置于所述线路智能调制基底上；传感沉孔型缝组，设置于所述仿生结构承载体上；同质温度校准模块，设置于所述仿生结构承载体上；第一信号接线端子，设置于所述仿生结构承载体上，且与所述传感沉孔型缝组电连接。本发明专利技术的仿生压力传感器通过线路智能调制基底的控制，能够对不同量程的压力感知范围都具有较高的分辨率和感知精度，摒弃了多个压力传感器共同传感的缺陷，实现了单个压力传感器对量程和感知精度的兼顾。压力传感器对量程和感知精度的兼顾。压力传感器对量程和感知精度的兼顾。

【技术实现步骤摘要】
基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器


[0001]本专利技术涉及压力传感器
，尤其涉及一种基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器。

技术介绍

[0002]随着航空航天飞行器技术的发展，准确测算通过飞行器模型表面、舵面、进气道环境等压力分布情况己成为飞行器发展的迫切要求，也是常规超声速大型风洞急需解决的试验技术之一。现有技术中，在大量程下，硅基压力传感器对应力感知薄膜一般要求其具有较小的宽厚比，以使其能够承载更大的加载应力，但较小的宽厚比对微小压力加载难以感知，使其在具有噪声的环境中难以分辨和评估微小压力的加载数值。在小量程下，硅基压力传感器对应力感知薄膜一般要求其具有较大的宽厚比，以使其能够感知微小压力的加载数值，但是较大的宽厚比也会使得薄膜极易破损，此外，较大的宽厚比也会由于薄膜容易发生挠曲而使得应力耗散，从而导致压力传感器的线性度的快速下降，无法保障传感器的感知精度。
[0003]因此，在风洞复杂气流及机械设备的干扰噪声下，现有硅基压力传感器无法协调量程和感知精度的问题，其常规传感薄膜的工作机制也无法保证不同量程下的高精度要求。
[0004]因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器，旨在解决现有硅基压力传感器无法兼顾量程和感知精度，并且无法保证不同量程下高精度要求的问题。
[0006]本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0007]一种基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器，其中，包括：
[0008]线路智能调制基底，用于调节所述仿生压力传感器的量程检测区间；
[0009]仿生结构承载体，设置于所述线路智能调制基底上；
[0010]传感沉孔型缝组，设置于所述仿生结构承载体上；
[0011]同质温度校准模块，设置于所述仿生结构承载体上；
[0012]第一信号接线端子，设置于所述仿生结构承载体上，且与所述传感沉孔型缝组电连接。
[0013]所述的基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器，其中，所述传感沉孔型缝组由横向传感沉孔型缝组和纵向传感沉孔型缝组组成；其中，所述横向传感沉孔型缝组包括若干个横向传感沉孔型缝单体，所述纵向传感沉孔型缝组包括若干个纵向传感沉孔型缝单体。
[0014]所述的基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器，其中，所述传感
沉孔型缝组包括若干传感沉孔型缝单体。
[0015]所述的基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器，其中，所述传感沉孔型缝单体包括横向沉孔型缝感知结构，纵向沉孔型缝感知结构，设置于所述横向沉孔型缝感知结构和所述纵向沉孔型缝感知结构周围的机电信号转化单元，设置于所述机电信号转化单元与所述横向沉孔型缝感知结构之间和所述机电信号转化单元与所述纵向沉孔型缝感知结构之间的电子跃迁区域，设置于所述机电信号转化单元上的金引线。
[0016]所述的基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器，其中，所述机电信号转化单元为硼掺杂的压敏电阻。
[0017]所述的基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器，其中，所述仿生结构承载体由至少3层承载层组成，其中，所述传感沉孔型缝组、所述同质温度校准模块和所述第一信号接线端子均设置于背离所述线路智能调制基底的承载层上。
[0018]所述的基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器，其中，靠近所述线路智能调制基底的承载层包括若干个爪状结构容纳空腔，所述爪状结构容纳空腔内设置有若干个与所述机电信号转化单元对应的爪状结构，所述爪状结构为具有不同曲率的弧形结构。
[0019]所述的基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器，其中，还包括设置于所述线路智能调制基底上的封装外壳。
[0020]所述的基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器，其中，所述封装外壳的材质为金属或硬质塑料。
[0021]所述的基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器，其中，所述线路智能调制基底包括第二信号接线端子和多量程检测方案切换开关。
[0022]有益效果：本专利技术公开了一种基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器，相对于传统基于SOI硅片设计、惠斯通电桥输出机制的压阻式压力传感器，本专利技术的仿生压力传感器通过线路智能调制基底的控制，能够对不同量程的压力感知范围都具有较高的分辨率和感知精度，摒弃了多个压力传感器共同传感的缺陷，实现了单个压力传感器对量程和感知精度的兼顾；本专利技术借助于缝仿生结构的应力在分布于不同阈值下的缝仿生结构自适应组合方式，使得本专利技术的压力传感器在小压力值范围内有足够多的缝仿生结构共同作用，从而提高了小压力值范围下的压力检测灵敏度；同时，本专利技术的压力传感器在较大压力值范围内可以保证缝仿生结构分别作用，从而提高了大压力值下的感知准确度。
附图说明
[0023]图1为本专利技术提供的基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器的结构示意图。
[0024]图2为本专利技术提供的基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器的俯视图。
[0025]图3为本专利技术提供的基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器传感沉孔型缝组处的局部放大图。
[0026]图4为本专利技术实施例传感沉孔型缝单体的结构示意图。
[0027]图5为本专利技术实施例仿生结构承载体的结构示意图。
[0028]图6为本专利技术提供的基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器同质温度校准模块处的局部放大图。
[0029]图7为本专利技术实施例提供的惠斯通桥组成策略图。
[0030]图8为本专利技术实施例1提供的惠斯通桥组成策略图。
[0031]图9为本专利技术实施例2提供的惠斯通桥组成策略图。
[0032]图10为本专利技术实施例3提供的惠斯通桥组成策略图。
[0033]附图标记：线路智能调制基底10，仿生结构承载体20，爪状结构容纳空腔21，爪状结构22，传感沉孔型缝组30，横向传感沉孔型缝组31，横向传感沉孔型缝单体310，横向沉孔型缝感知结构311，纵向传感沉孔型缝组32，纵向传感沉孔型缝单体320，纵向沉孔型缝感知结构321，机电信号转化单元330，Au引线340，电子跃迁区域350，同质温度校准模块40，硼掺杂的压敏电阻41，第一信号接线端子50，第二信号接线端子60，封装外壳70。
具体实施方式
[0034]本专利技术提供一种基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0035]本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器，其特征在于，包括：线路智能调制基底，用于调节所述仿生压力传感器的量程检测区间；仿生结构承载体，设置于所述线路智能调制基底上；传感沉孔型缝组，设置于所述仿生结构承载体上；同质温度校准模块，设置于所述仿生结构承载体上；第一信号接线端子，设置于所述仿生结构承载体上，且与所述传感沉孔型缝组电连接。2.根据权利要求1所述的基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器，其特征在于，所述传感沉孔型缝组由横向传感沉孔型缝组和纵向传感沉孔型缝组组成；其中，所述横向传感沉孔型缝组包括若干个横向传感沉孔型缝单体，所述纵向传感沉孔型缝组包括若干个纵向传感沉孔型缝单体。3.根据权利要求1所述的基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器，其特征在于，所述传感沉孔型缝组包括若干传感沉孔型缝单体。4.根据权利要求3所述的基于蝎子缝组感受器阵列行为的高精度仿生压力传感器，其特征在于，所述传感沉孔型缝单体包括横向沉孔型缝感知结构，纵向沉孔型缝感知结构，设置于所述横向沉孔型缝感知结构和所述纵向沉孔型缝感知结构周围的机电信号转化单元，设置于所述机电信号转化单元与所述横向沉孔型缝感知结构之间和所述机电信号转化单元与所述纵向沉孔型缝感知结构之间的电子...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩志武，张昌超，李博，范建华，张涛，孟宪存，张俊秋，牛士超，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：