压力开关功能结构
随着传感器技术的发展，功能集成化和结构小型化或一体化则成为传感器的主要发展趋势之一。压力开关传感器的研制就是将功能单一的机械式压力开关与压力传感器结构小型化、功能集成化，使二者在同一个压力腔内能够同时提供开关信号和连续电信号。该压力开关传感器研制要突破一体化结构、小型传感器设计及机械压力开关等关键技术难点，解决涉及多门学科相互交叉的综合技术。
压力开关结构设计
为了实现机械压力开关与传感器一体化结构的要求，二者必须位于同一压力腔体中。如果没有体积尺寸和重量的限制，传感器与压力开关只需平行排列就可以。但在较小结构空间内，我们拟将传感器与压力开关的感压膜片面对面安装在同一压力腔内，共用同一个压力接口与信号接插件。能够同步感受外部传递的压力，并同时提供阶越信号与连续电信号。该结构外壳为不锈钢材料，整体设计采用固体硬连接，利用氩弧焊、电阻焊和电子束等多种体连接方法实现传感器结构内无可动部件，强化传感器抗压、抗振、抗冲击特性。
传感器输出的毫伏信号需要经过放大电路转化成0～5 V标准信号输出。根据使用要求将电路板设计安装在电路盒体内，电路盒的结构设计。外壳采用金属铝材料，表面进行阳极氧化，电路板经过固定安装后，电路盒四周采用密封处理，输出信号通过电连接器与外部仪表连接。
小型压力开关设计
压力传感器的工作原理选择扩散硅压阻工作机理。将构成惠斯登电桥的四个扩散硅电阻对称设计在弹性体的正负应变区上，扩散硅电阻随被测介质的压力增加而增加或减小，造成惠斯登电桥的不平衡电压与被测压力成线性变化。
基于一体化结构设计压力开关的敏感器件和芯体采用微小型化，与压力开关形成上下配套结构，形成一体化设计。传感器小型体芯结构。传感器设计利用自主开发的传感器计算机辅助设计应用技术进行，使用ANSYS有限元分析平台软件和CV机械设计软件及数据库的数据资料，建立合理适用的传感器数学模型。传感器结构进行全固态设计，敏感芯片与玻璃之间、玻璃与金属导压管之间连接采用静电封接，烧结座、导压管、膜片及焊环之间采用氩弧焊接或电子束焊接，有效地避免了胶粘等软连接对传感器性能的影响，同时提高了芯体的稳定性和可靠性。同时利用贴片或厚膜电阻网络技术，采用全温区的两点和三点补偿方案，对传感器的零点失调电压、零点和灵敏度的热漂移进行二次温度补偿。
传感器制作是在沈阳仪表科学研究院传感器国家工程研究中心的硅基力敏器件工艺线和传感器装配流水线中进行，关键的生产设备和精密仪器均是1997年以后引进的，制造技术主要由半导体平面工艺、微机械加工技术和微电子集成电路技术融合构成。
机械压力开关设计
压力开关工作原理采用金属膜片方式，功能结构如图7所示，其中触点1为固定触点，通过金属弹簧片悬浮同定；触点2为可动触点，经特殊工艺焊接在金属弹性膜片中央，金属弹性膜片再通过密封被同支在压力接口内。在压力作用下，金属膜片在弹性形变的范同内发生形变，通过圆心支杆，变形膜片带动压力开关的可动触点沿轴向上下移动与固定触点相触。可动与固定触点之间的距离根据压力量程设定固化，通过弹簧片触点与接线端子实现电连接。装配中使用的绝缘材料采用新型的高温绝缘材料，触点采用特殊金属材料自行制作，装配和调校利用特制的工装和定位夹具。
开关稳压器系统LTM4601AHVMPV，该器件具有锁相环和输出跟踪功能，为要求苛刻的军事和航空应用而设计。LTM4601AHVMPV在-55℃至125℃
的温度范围内经过完全测试。该器件采用15mm x 15mm x 2.8mm压力开关军用塑料焊盘网格阵列(LGA)封装，仅重1.7g。这种紧凑的LGA封装可用于大功率
DC/DC解决方案，因为它与类似尺寸的球栅阵列(BGA)封装相比热阻较低。LTM4601AHVMPV全部由凌力尔特公司的硅片组成，并经过严格的内部测
试，压力开关让要求苛刻的高可靠性应用拥有组件级可靠性和业界领先性能。
LTM4601AHVMPV是开关模式同步DC/DC降压型稳压器，具有内置电感器，支持电源组件和补偿电路。该器件在4.5V至28V的输入电源范围内工
作，调节输出电压范围为0.6V至5V。压力开关这个DC/DC微型模块稳压器可以提供12A连续负载电流(峰值为14A)，或者可以并联以实现高达48A的电流共
享。它实现高达92%的效率。压力开关像LTM4601AHVMPV这类DC/DC微型模块稳压器可以简化电源设计和结构，仅需要大容量输入和输出电容器以及一个电
阻就可设置输出电压。
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