压力传感器是传感器中较大类别，广泛运用于轿车、工业、物联网等范畴，陶瓷电容作为压力传感器中一种首要技能道路，具有耐腐蚀、抗冲击、介质兼容性好的长处。
常用压力传感器技能类型
压力传感器一般用于对传感器灵敏器材所在气体或液体气氛的压力丈量，一般用于反馈给体系主控单元，完成体系准确操控。压力传感器作为传感器中的一大类别，在轿车、工业、家电、消费电子等不同职业均有广泛的运用。常用压力传感器从感测原理来区别，首要包含如下几大类：
– 硅压阻技能
– 陶瓷电阻技能
– 玻璃微熔技能
– 陶瓷电容技能
硅压阻技能由半导体的压阻特性来完成，半导体资料的压阻特性取决于资料品种、掺杂浓度和晶体的晶向等要素。该技能能够选用半导体工艺完成，具有尺度小，产值高、本钱低、信号输出灵敏度高级优势。不足之处首要体现在介质耐受程度低，温度特性差和长时间稳定性较差等方面。常见于中低压量程规模，如5kPa~700kPa。业界也有经过特别封装工艺进步硅压阻技能的介质耐受程度的计划，如充油、背压等技能，但也会带来本钱大幅增加等问题。
陶瓷电阻技能选用厚膜印刷工艺将惠斯通电桥印刷在陶瓷结构的外表，运用压敏电阻效应，完成将介质的压力信号转化为电压信号。陶瓷电阻技能具有本钱适中，工艺简略等优势，现在国内有较多厂家供给陶瓷电阻压力传感器芯体。但该技能信号输出灵敏度低，量程一般限制在500kPa~10MPa，且惯例中空结构，仅靠膜片承压，抗过载能力差，当待测介质压力过载时，陶瓷电阻传感器会存在膜片决裂，介质走漏的危险。
玻璃微熔技能选用高温烧结工艺，将硅应变计与不锈钢结构结合。硅应变计等效的四个电阻组成惠斯通电桥，当不锈钢膜片的另一侧有介质压力时，不锈钢膜片产生细小形变引起电桥改变，构成正比于压力改变的电压信号。玻璃微熔工艺完成难度较大，本钱高。首要优势是介质耐受性好，抗过载能力强，一般适用于高压和超高压量程，如10MPa~200MPa，运用较为受限。
陶瓷电容技能选用固定式陶瓷基座和可动陶瓷膜片结构，可动膜片经过玻璃浆料等方法与基座密封固定在一起。两者之间内侧印刷电极图形，然后构成一个可变电容，当膜片上所接受的介质压力改变时两者之间的电容量随之产生改变，经过调度芯片将该信号进行转化调度后输出给后级运用。陶瓷电容技能具有本钱适中，量程规模宽，温度特性好、一致性、长时间稳定性好等优势。国际上来看广泛运用于轿车与工业进程操控等范畴，别离以美国森萨塔和瑞士E+H为代表。由于电容信号不同于电阻信号，对信号处理电路要求较高，传感器设计时需求将电容和信号调度芯片ASIC协同考虑，国内现在仅姑苏纳芯微电子股份有限公司能够一起供给两者整合的完好解决计划。
陶瓷电容压力传感器的产品设计
陶瓷电容压力传感器芯体测压原理
典型陶瓷电容压力传感器芯体为密封表压结构，由陶瓷基座和可变形膜片及中空密封腔体三部分组成，承压面为可变形膜片，当芯体承压产生改变时，变形膜承压后产生曲折，导致基板间隔产生改变，引起极板间电容的改变，电容改变经过调度芯片转化为规范输出（如0~5V电压输出、4~20mA电流输出、I2C、SPI数字输出等）。
图1：陶瓷电容压力传感器承压前截面图
图2：陶瓷电容压力传感器承压后截面图
典型陶瓷电容压力传感器密封结构
为确保气密性，在陶瓷电容压力传感器的产品设计种，选用O型圈或许垫片作为密封的要害部件，其间O型圈更为常见。由于O型圈具有优秀的线性密封特性，承压规模宽于垫片（垫片一般引荐用于2MPa以内的密封）等长处。
O型圈的尺度、原料、硬度等参数挑选将直接影响终究压力传感器的产品功能，需求结合总成尺度、待测介质类型、作业温度规模等要素归纳考虑后选型。
压力传感器中常见的O型圈资料有三元乙丙橡胶（EPDM），氢化丁腈橡胶（HNBR），硅橡胶（QM），氯丁橡胶（CR）、氟橡胶（FKM）、氟硅橡胶（MFQ）等。
图3：典型O型圈资料的运用温度规模（source：Parker）
一般来说，轿车空调压力传感器，选用HNBR或CR资料的O型圈，机油压力传感器选用氟橡胶等。轿车气刹压力传感器可选用硅橡胶资料的O型圈；即便是同一品种资料，各生产厂家经过特别的掺杂或许聚合处理，可扩展其运用温度规模。同一种传感器运用，或许存在多种可选的资料进行匹配，在详细运用时，应与O型圈厂家进行咨询承认后，挑选适宜的O型圈资料及商标进行传感器结构设计。
陶瓷电容压力传感器的一般密封结构如下图所示：
图4：陶瓷电容典型密封结构示意图
压力传感器安装完成后，陶瓷电容底部需求与金属外壳坚持必定的间隔（上图中空隙）。一般陶瓷电容压力传感器接受正压，因而仅保存O型圈槽外圈，以下降加工难度。
经过操控上图中台阶一与O型圈槽底的高度差，对O型圈紧缩量进行操控。
台阶二与O型圈槽底构成O型圈槽，对O型圈安装方位进行限制，另需求O型圈槽的槽顶进行倒圆角以防止O型圈承压后被壳体切开，对O型圈槽底倒圆角以下降安装应力。
陶瓷电容压力传感器的典型运用
陶瓷电容压力传感器因其耐腐蚀、抗冲击、无迟滞、介质兼容性强等优势能够广泛运用在水、气、液多种介质的压力检测，特别适合于轿车体系的恶劣环境下作业。针对物联网及家电等压力传感器的新式运用商场，陶瓷电容抗冲击优势能够运用于供水管网的水压丈量，完美应对水锤效应；针对可变压力的压力煲运用，陶瓷电容平膜结构能够防止阻塞。
轿车范畴陶瓷电容压力传感器典型运用如下表所示：
表1：轿车范畴陶瓷电容压力传感器典型运用
物联网及家电范畴陶瓷电容压力传感器典型运用如下表所示：
表2：轿车范畴陶瓷电容压力传感器典型运用
姑苏纳芯微电子可供给作业压力规模0.5MPa~10MPa的陶瓷电容压力传感器， 多种量程可选，并可供给防水版别；结合容式信号调度专用芯片NSC9260，咱们能够为客户供给完好电容传感器解决计划，并可依据客户实践需求供给定制化传感器体系解决计划。
