CN103033295A - 一种传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压力传感器，传感器结构包括：数模转换器、压电执行器、膜片、衬底。压力测量的步骤如下：数模转换器为压电执行器施加阶梯式增加的电压；压电执行器驱动压力传感器的膜片弯曲；数模转换器为压电执行器施加阶梯式减小的电压；测量膜片上的压力。本发明可以避免膜片位置的不确定性问题，减小机械迟滞误差，改善压力传感器的测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及解决压力传感器机械迟滞性误差的结构和方法。
背景技术
压力传感器是工业生活中最常见的一种传感器，其广泛应用于各种领域，涉及自动化生产、机床、管道、电力、交通监控、航空航天、石油石化、军工等众多行业。随着微机电MEMS技术的发展，MEMS压力传感器的技术也得到了显著提高，传感器体积越来越小，测量精度也得到了很大提高。
然而对于测量高精度压力时，压力传感器自身的机械误差就不能忽视。施加在传递压力的膜片上的压力从高至低降到压力值F时，和压力从低至高升到压力值F时，虽然最终的压力值相同，但由于机械的迟滞特性，膜片此时在应力作用下的挠度是不同的，即传感器膜片压力载荷的加载线与卸载线不完全重合。对于压力传感器，由于待测量的压力可能不稳定，难以确定测得的电压信号是否对应真实的压力值，这就造成所测量的弹性膜片形变对应的压力与实际的压力有偏差，采集到的压力信号精度不高。
发明内容
本发明提出的一种测量压力的传感器，其目的旨在克服现有技术所存在的上述缺陷，降低由于机械迟滞性造成的误差，提高压力的测量精度。
本发明的技术解决方案：压力传感器由数模转换器、压电执行器、膜片、衬底组成，其中衬底上设置有膜片，压电执行器位于膜片的表面中央，数模转换器通过导线连接到压电执行器上。
本发明的有益之处在于：相比于已有技术，本发明传感器在膜片上使用压电执行器，驱动膜片弯曲使其在迟滞曲线的加载线或卸载线上，通过电压控制驱动力大小，方便有效地控制膜片弯曲，避免膜片位置的不确定问题；使用数模转换器，在数字信号控制下输出模拟信号，方便有效地调节压电执行器，达到提高测量精度的目的；本发明的传感器结构简单，制造工艺简易，成本低，对于测量高精度的压力传感器，性价比较高。
附图说明
图1是本发明传感器的结构示意图。
图2为本发明传感器的结构俯视示意图。
图中数模转换器为1、压电执行器为2、膜片为3、衬底为4。
具体实施方式
实施例一
对照图1，传感器由数模转换器1、压电执行器2、膜片3、衬底4组成，其中膜片3位于衬底4的上部，压电执行器2位于膜片3的上部，数模转换器1连接在压电执行器2的上部，压电执行器2为压电膜片。
对照图2，压电执行器2位于膜片3的表面中央，数模转换器1位于膜片3边缘，通过导线连接到压电执行器2上，控制驱动力大小。
实施例二
对照图1，传感器由数模转换器1、压电执行器2、膜片3、衬底4组成，其中膜片3位于衬底4的上部，压电执行器2位于膜片3的上部，数模转换器1连接在压电执行器2的上部，压电执行器2为压电陶瓷。
对照图2，压电执行器2位于膜片3的表面中央，数模转换器1位于膜片3边缘，通过导线连接到压电执行器2上，控制驱动力大小。
Claims (3)
1.一种传感器，其特征在于由数模转换器、压电执行器、膜片、衬底组成，其中衬底上设置有膜片，压电执行器位于膜片的表面中央，数模转换器通过导线连接到压电执行器上。
2.如权利要求1所述的的传感器，其特征在于所述的数模转换器输出的模拟电压施加在压电执行器上，控制压电执行器驱动膜片弯曲。
3.如权利要求1所述的传感器，其特征在于所述的压电执行器为压电膜片或压电陶瓷。
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|---|---|---|---|
| CN2012105851148A CN103033295A (zh) | 2012-12-26 | 2012-12-26 | 一种传感器 |
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103033295A (zh) |
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- 2012-12-26 CN CN2012105851148A patent/CN103033295A/zh active Pending
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