CN112050995B - 具有保护性压力特征的压力传感器组件 - Google Patents

Abstract

压力传感器组件(30)，包括具有感测膜(46)的传感器本体(32)，且其中流体放置为与膜连通以确定流体压力。支撑件(34)与本体(32)连接且包括开口(47)，用于从外部源接收流体，其中开口与膜(46)流体流动连通。压力传感器(30)包括设置在其中的一个或多个元件(52)，其配置为缓解到感测膜的流体压力尖峰的输送。本体(32)或支撑件(34)可以具有压力缓解元件，例如一体的通道(52)，用于从开口(47)接收流体并将其传输至膜(46)，其中通道(52)可以自身配置为提供针对流体压力尖峰的期望的保护，或可以与另一内部元件连接以提供这样的保护。

Description

具有保护性压力特征的压力传感器组件

技术领域

本文所公开的压力传感器组件涉及包括传感器膜或膜片的压力传感器，该传感器膜或膜片与被监测的来自外部源的气体或流体连通，更具体地，涉及压力传感器，其改进的防护等级，以防止由诸如高压尖峰等的瞬时流体压力事件引起的损坏。

背景技术

压力传感器组件或压力传感器的使用在本领域中是已知的，用于测量或监测来自与压力传感器处于流体流动连接的外部源的流体的压力。常规的压力传感器组件包括膜片或膜，其放置为与流体接触，且其配置为具有薄壁构造，用于当流体压力施加在其上时将流体中的压力转换为膜片中的应力或位移。通常，这样的压力传感器具有用于从外部源接收流体的端口或开口，其中流体在压力传感器内传输到膜片或膜，且其中一个或多个检测元件可以与膜片连接，以测量或获取关于膜片运动的数据/接收关于膜片运动的信号，从而确定流体压力。

这种常规压力传感器的问题在于，被测量的流体可能来自能够产生高压力的瞬态事件(例如，压力尖峰)的外部源，当将其输送到压力膜片或膜时，其可能超出设计压力且从而导致损坏压力膜片或膜，即，可能导致膜片或膜弯曲超过其设计屈服点，并永久损坏压力传感器。

鉴于这样的问题，已经开发了在本领域中称为缓冲器(snubber)装置的附件装置，并将其构造为用于放置在外部流体源和压力传感器之间的辅助装置。这种缓冲器装置为以下形式：膜片、小孔或限流器、或自由移动的管，且操作为缓解瞬态流体压力事件的冲击波，以在进入压力传感器之前减小或缓解冲击波。但是，这种辅助缓冲器装置属于外部装置，因此增加了压力传感器的总体封装成本和尺寸，并且可能不适合最终用途应用，在这些应用中，用于装配安装的压力传感器的安装空间非常宝贵，例如，当与车辆的发动机或动力总成构件一起使用时。

因此，期望以提供期望水平的保护以抵抗瞬态流体压力瞬态事件(例如压力尖峰)的损害的方式来构造压力传感器组件。还期望的是，压力传感器组件构造为使得在不增加压力传感器组件的整体尺寸的情况下提供这种保护以进行封装和放置，并且避免对上述外部缓冲器装置或其他外部装置的需要。

发明内容

本文所公开的压力传感器组件通常包括传感器本体，其具有设置在本体内的感测膜或膜片，其中流体放置为与膜连通以确定流体的压力。支撑件与本体连接且包括开口，用于从外部源接收流体，其中开口与膜(46)流体流动连通。压力传感器包括设置在其中的一个或多个元件，其配置为缓解到感测膜的流体压力尖峰的输送以保护膜免受损坏。在示例中，本体或支撑件中的一个包括通道，用于从开口接收流体并将其传输至膜，其中通道可以自身配置为提供针对流体压力尖峰的期望的保护，例如，通道可以在本体包括两个或更多个方向上的变化，或者支撑件或通道可以包括一个或更多个尺寸上的变化。在示例中，通道的一部分相对于支撑件开口和感测膜中的一个在大致横向的方向上延伸。在示例中，通道具有分别从约45度到150度的一系列的两个或更多个方向上的变化。在示例中，通道包括插设在支撑件开口和膜之间的一个或多个不同尺寸的部分。通道可以与传感器本体和支撑件中的一者或两者成一体并设置在其中。在示例实施例中，通道可以与设置在本体和/或支撑件内的内室或腔流体流动连通，其配置为有助于提供针对流体压力尖峰的期望的保护。在示例中，压力传感器是MEMS传感器的形式，其中传感器本体由硅制成且包括内室，其中感测膜设置在室的一端，且其中支撑件由选自由硅和玻璃构成的组的材料制成。在示例中，压力传感器包括与膜连接的一个或多个电感测元件，用于确定来自膜运动的流体压力。

本文所公开的用于缓解被压力传感器组件监测的流体中的压力尖峰的方法包括将待监测的流体接收到传感器组件支撑件中的开口中。将流体从支撑件传输到包括内室和感测膜的传感器本体，其中感测膜与流体连通。在将流体传输到感测膜之前，其被处理以减少流体中的压力尖峰的幅度，以保护感测膜免受损坏。这样的处理可以包括指引流体通过通道，该通道设置在支撑件或本体中的一个中且插设在开口和感测膜之间。通道可以如上所述配置和/或可以与第二内室或腔流体流动连通以助于减少流体压力尖峰的幅度。

附图说明

现在将参考附图以示例的方式描述本文所公开的压力传感器组件，其中：

图1是现有技术的压力传感器组件的截面侧视图；

图2A和图2B是本文所公开的示例压力传感器组件的透视侧视图和俯视截面图；

图3A和图3B是本文所公开的示例压力传感器组件的透视侧视图和俯视截面图；

图4是本文所公开的示例压力传感器组件的截面侧视图；

图5是本文所公开的示例压力传感器组件的截面侧视图：

图6是本文所公开的示例压力传感器组件的截面侧视图；以及

图7是本文所公开的示例压力传感器组件的截面侧视图。

具体实施方式

下文将参考附图详细描述压力传感器组件的实施例，其中，相同的附图标记指代相同的元件。然而，本文所公开的压力传感器组件或压力传感器可以以许多不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并将向本领域技术人员充分传达压力传感器组件的概念。

本文所公开的压力传感器组件或压力传感器大致包括与支撑件或基板连接的传感器本体，其中传感器本体或支撑件中的一个特别设计成包括通道形式的整体特征或元件，其配置为缓解由进入压力传感器的流体的瞬态流体压力事件引起的冲击波，以进行压力测量/监测。在示例中，本文所公开的压力传感器配置为微机电系统(MEMS)压力传感器的形式，用于监测或测量外部装置的流体的压力，并将压力信号发送到远程装置，例如控制器、处理器等。本文所公开的压力传感器的特征在于，它们构造为包括内置/整体的流体减震特征，从而避免了使用外部缓冲器等，且避免了与之相关的上述缺陷。应当理解，本文所公开的压力传感器组件可以用于气体或流体服务中。这样的组件的另一特征在于，它们可以以有助于防止由可能直接接取膜的流体中存在的颗粒引起的损坏的方式构造。

图1示出了现有技术的MEMS压力传感器10，其包括硅传感器本体12，硅传感器本体12通过常规方法沿着底表面14附接或以其他方式结合到玻璃支撑件或基板16。支撑件16配置为通过使用配置为促进这种插设附接的另一组件或壳体(未示出)来便于将压力传感器附接到待监测或测量的外部流体源。该示例包括顶盖18，其由玻璃形成且通过常规方法附接或以其他方式结合到传感器本体12的上表面20。传感器本体包括内室22和沿着内室的一端设置的膜或膜片24，其配置为相对于施加在其上的流体压力而移动。

来自外部源的流体通过恒定直径的开口26进入压力传感器10，该开口26穿过支撑件16且提供与传感器本体内室22的连续无阻碍的流体流动连通。当进入压力传感器的流体的压力变化时，使得膜或膜片24移动。顶盖18包括提供已知参考体积的室28，其中由于流体压力变化引起的膜片或膜的运动导致参考体积的变化，该变化被监测和测量以由其确定流体体积压力。这样的压力传感器包括电压力感测元件，例如压电电阻元件等，其可以与膜或传感器的其他部分连接，以响应于传感器的响应于流体压力的特性变化提供输出信号。

如图1所示的这种现有技术MEMS压力传感器包括感测膜片或膜，其设计为在限定的流体压力条件和膜片或膜的屈服条件内操作。如果压力传感器所经受的流体压力超出限定的条件，例如在瞬态流体高压事件或尖峰期间，这可能使得膜片或膜破损或以其他方式损坏，这将使压力传感器不可用。在这样的现有技术压力传感器10中，进入压力传感器的流体直接通过基板开口26，进入压力传感器内室22，并与膜片或膜24接触。尽管从基板开口移动到传感器本体内室的体积略有增加，但这种体积变化不足以缓解或抵消这种瞬态流体高压尖峰对膜片的冲击作用。如以上简述的，为了解决现有技术压力传感器的这种限制，已经使用了外部缓冲器装置，其中这种缓冲器被插设在外部流体源和MEMS压力传感器之间。

图2A和图2B示出了本文所公开的示例压力传感器组件或压力传感器30。在示例中，压力传感器是MEMS传感器，其包括传感器本体32和沿着传感器本体的底侧表面36与传感器本体附接或结合的基板或支撑件34。在示例中，传感器本体可以由硅形成且设置为硅晶片，例如单晶硅或其他合适的硅的形式。支撑件34可以由具有与用于形成传感器本体的材料相似的热膨胀系数的材料形成。在示例中，支撑件可以选自包括硅或其他材料的组，例如玻璃或PYREX，其为化学上惰性的且可以结合至传感器本体。在示例中，支撑件34由玻璃形成。

压力传感器30包括顶盖或上支撑件38，其可以由与上述支撑件34相同类型的材料形成，并且沿着上表面40附接或结合到传感器本体。上支撑件38包括配置为提供参考体积的内室42。传感器本体32包括内室44，其在本体内从与支撑件34的接口表面延伸到位于内室的相对端的感测膜片或膜46。膜片或膜46配置为响应于当这样的流体设置在内室44中时施加在膜片或膜上的流体压力而移动。在示例实施例中，内室44配置为具有圆锥形状，其在从本体底侧表面36移动到膜片或膜46时在直径上减小。

支撑件34包括流体开口47，其设置为穿过支撑件的厚度，该厚度限定在支撑件底表面48和附接到传感器本体32的支撑件顶表面50之间。支撑件中的开口47可以通过常规方法形成，例如机械加工、蚀刻、模制等。在该示例中，开口47具有连续的直径，然而应当理解的是，如果需要的话，开口可以配置为具有可变的直径。移动到传感器本体32，开口47与位于开口47的顶部部分上的传感器本体流体入口端口51流体流动连通。在示例中，入口端口51可以配置为与开口互补，例如，其直径近似与开口47的直径相同。

如图2B最佳地所示，传感器本体包括通道52的形式的压力缓解元件，其从与端口51流体流动连通的一端53延伸到与传感器本体内室和感测膜46流体流动连通的另一端54。在示例中，通道52与传感器本体成一体且在传感器本体内包括两个或更多个方向上的变化。在示例中，通道包括一系列不同的部分，其各自相对于相邻的部分具有偏离角。在示例中，这样的偏离角可以约为90度。然而，应当理解的是，通道部分的配置以及这些部分相对于彼此的近似偏离角可以根据特定最终用途的应用的要求而变化。

在示例中，通道配置为提供期望的缓解，减小或消除瞬态流体压力效应(例如压力尖峰等)，以在使用期间保护膜片或膜免受损坏。在图2B所示的特定示例中，通道52配置为使得其直径小于开口47的直径，以有助于提供这样的瞬态流体压力效应的期望的缓解。在示例中，通道52的截面可以小于开口47的约10％。开口47的尺寸较大，以在考虑到附接到带端口封装的模(die)的公差的情况下，可以实现对准。

在该示例实施例中，通道52包括在端口51和内室44之间延伸的大约五个部分，其中第一部分55是线性的，并且在传感器本体内在平行于并邻近本体的第一边缘56的方向上延伸到与第二部分57的连接点。第二通道部分相对于第一部分具有约90度的偏离角，且在平行于并邻近本体的第二边缘58的方向上延伸到与第三部分60的连接点。第三通道部分相对于第二部分具有约90度的偏离角，且在平行于并邻近本体的与第一边缘56相对的第三边缘62的方向上延伸到与第四部分64的连接点。第四通道部分相对于第三部分具有约90度的偏离角，且在平行于并邻近本体的与第二边缘58相对的第四边缘66的方向上延伸到与第五部分67的连接点。第五通道部分相对于第四部分具有约90度的偏离角，且在平行于本体第一边缘56和第三边缘62的方向上延伸到传感器本体内室。以此方式配置，通道52在传感器本体内从端口51且围绕内室延伸到与内室的连接点，使得缓解瞬态流体压力事件以保护膜片和膜免受不必要的损坏。在示例中，此通道的长度针对特定的最终用途应用进行了优化，因为通道越长，响应越慢，压力尖峰缓解越好。

该示例压力传感器30的特征在于，通道52是传感器本体32的一体部分，其可以通过机械加工工艺、蚀刻工艺、沉积工艺等形成在传感器本体内。虽然该示例压力传感器30的通道52已示出和公开为具有恒定的直径和多个互连的部分，但应理解的是，通道可以配置为具有一个或多个不同直径的部分或段，例如，其中一个或多个通道部分的直径大于或小于其他部分。

另外，虽然该实施例的通道部分被示出为相对于相邻的部分具有90度偏离角，但应理解的是，偏离角可以不同。例如，通道的不同相邻部分或段的之间的偏离角可以从45到150度，以及从60到120度，这取决于特定的压力传感器配置和最终用途应用。另外，如图2B最佳地所示，通道52及其部分在该示例中在传感器本体内沿着平行于底侧表面36的单个平面定向。应当理解，可以按照特定的最终用途应用或构造配置，通道可以以不同的方式定向在本体内。

本文所公开的包括以上所公开的示例的MEMS压力传感器可以与常规的感测膜片或膜或者参考体积测量元件一起使用，例如特定最终用途应用所要求的压阻元件、压电元件、接触元件等。在示例实施例中，MEMS压力传感器30可以配置为与压阻元件一起使用，以检测膜片或膜运动和/或参考体积的变化。虽然图2A和图2B中所示的MEMS压力传感器示出了使用顶部支撑件和参考体积，这种使用在本文所公开的MEMS压力传感器中可以是可选的。

图3A和图3B示出了本文所公开的示例压力传感器组件或压力传感器80。在示例中，压力传感器是MEMS压力传感器，其包括传感器本体82和沿着传感器本体的底侧表面86与传感器本体附接或结合的基板或支撑件84。在示例中，感器本体和支撑件可以由针对之前所述的压力传感器示例的上述相同类型的材料形成。压力传感器80包括顶盖或上支撑件88，其可以由于上述支撑件84相同类型的材料形成，并且沿着上表面90附接或结合到传感器本体。

上支撑件88包括配置为提供参考体积的内室92。传感器本体82包括内室94，其在本体内从与支撑件84的接口表面延伸到位于内室的相对端的感测膜片或膜96。膜片或膜96配置为响应于当这样的流体设置在内室94中时施加在膜片或膜上的流体压力而移动。在示例实施例中，内室94配置为具有如上所述的圆锥形状。

支撑件84包括流体开口98，其从支撑件底表面100延伸局部深度，以接收外部流体到压力传感器中。开口98可以通过常规方法形成，例如机械加工、蚀刻、模制等。在该示例中，开口98具有连续的直径并且延伸局部深度到支撑件中。开口的确切深度可以根据特定的最终用途而变化，可以占支撑件总厚度的约10％至90％，约20％至60％和约30％至50％。在示例实施例中，开口98延伸的深度约为总支撑件厚度的15％。虽然支撑件流体开口已被示出为具有恒定的直径，但应理解的是，如果需要的话，开口可以配置为具有可变的直径。

与图2A和图2B所示的相比，该示例压力传感器80的特征在于，用于缓解不必要的瞬态流体压力效应的压力缓解元件或通道设置在支撑件84内而不是传感器本体82内。因此，支撑件84包括通道110，其从与开口98流体流动连通的一端112延伸至与传感器本体内室94流体流动连通的另一端114。在示例中，通道110与支撑件84成一体，且在支撑件内包括两个或更多个方向上的变化。在示例中，通道110包括一系列不同的部分，其各自相对于相邻的部分具有偏离角。在示例中，这样的偏离角可以约为90度。然而，应当理解的是，通道部分的配置以及这些部分相对于彼此的近似偏离角可以如上所述根据特定最终用途的应用的要求而变化。

在示例中，通道110配置为提供期望的缓解，减小或消除瞬态流体压力效应(例如压力尖峰等)，以在使用期间保护膜片或膜免受损坏。在图3A和图3B所示的特定示例中，通道110配置为使得其直径小于开口98的直径，以有助于提供这样的瞬态流体压力效应的期望的缓解。在示例中，通道110的直径的尺寸可以如上针对图2A和图2B的压力传感器示例所述的来设定。

通道110在开口98和传感器本体内室94之间包括大约八个部分，其中第一部分120是线性的且在支撑件84内在平行于支撑件的第一边缘122的方向上延伸到与第二部分124的连接点。通道第二部分124相对于第一部分具有约90度的偏离角，且在平行于支撑件的第二边缘126的方向上延伸到与第三部分128的连接点。通道第三部分128相对于第二部分具有约90度的偏离角，且在平行于且邻近支撑件的第一边缘122的方向上延伸到与第四部分130的连接点。通道第四部分130相对于第三部分具有约90度的偏离角，且在平行于并邻近支撑件的与第二边缘相对的第三边缘132的方向上延伸到与第五部分134的连接点。通道第五部分134相对于第四部分具有约90度的偏离角，且在平行于且邻近支撑件的第四边缘136的方向上延伸到与第六部分138的连接点。通道第六部分138相对于第五部分具有约90度的偏离角，且在平行于支撑件的第二边缘126和第三边缘132的方向上延伸到与第七部分140的连接点。通道第七部分140相对于第六部分具有约90度的偏离角，且在平行于支撑件的第一边缘122的方向上延伸到与第八部分142的连接点。通道第八部分142相对于第七部分具有约90度的偏离角，且在平行于支撑件的第二边缘126和第三边缘132的方向上延伸到与传感器本体内室的连接点。

如图所示，通道110在支撑件84内定向，具有围绕且向内朝向传感器本体内室94同心地移动的模式。此外，图3A示出了通道110的通过支撑件84的深度从流体开口98到传感器本体底侧表面86以进入传感器本体内室94的向上运动。以此方式配置，通道110在支撑件84内从开口98延伸到与内室的连接点，使得缓解瞬态流体压力事件以保护膜片和膜免受不必要的损坏。

该示例压力传感器80的特征在于，压力缓解元件或通道110是支撑件84的一体部分，其可以通过机械加工工艺、蚀刻工艺、沉积工艺等形成在支撑件内。虽然该示例压力传感器80的通道110已示出和公开为具有恒定的直径和多个互连的部分或段，但应理解的是，通道可以配置为具有一个或多个不同直径的部分，例如，其中一个或多个通道部分的直径大于或小于其他部分。另外，虽然该实施例的通道部分被示出为相对于相邻的部分具有90度偏离角，但应理解的是，偏离角可以如上所述不同。

虽然以上讨论且在图2A、2B、3A和3B中示出的示例压力传感器涉及具有位于设置在传感器本体中的内室的一端的膜片或膜的压力传感器，但应理解的是，本文所述的包括操作为缓解瞬态流体压力事件以保护膜片或膜免受损坏的特征或元件的压力传感器组件不旨在限于任何一种特定的压力传感器构造。

图4示出了埋入腔压力传感器的形式的示例压力传感器组件150，其包括附接或结合到支撑件154的传感器本体152，其中传感器本体和支撑件可以由上述相同类型的材料形成。在该示例中，膜或膜片156插设在本体的接口158和支撑件之间，其中本体152配置为在膜片156上方具有内室或腔160，且支撑件154配置为在膜片下方具有内室或腔162。本体内腔160配置为在其中从外部源接收一定体积的流体，以进行压力监测和/或测量，且支撑件内腔162配置为包含参考体积和/或元件，其用于测量由于与被监测的流体接触而引起的膜的运动变化。

支撑件具有开口164，其延伸穿过支撑件的厚度，从底侧表面166到与本体的接口158。在该示例中，开口164具有恒定的直径且为线性的。传感器本体152包括通道168形式的压力缓解元件，其设置为与开口164和本体内腔160流体流动连通，且其包括两个部分；即，第一部分170，其从开口164延伸局部深度到本体中，以及第二部分172，其与第一部分连接且从第一部分延伸，且相对于通道第一部分170具有约90度的偏离角。因此，该压力传感器示例的特征在于，其包括通道168，该通道168与传感器本体152成一体且以计算为缓解流体压力事件的方式改变方向以保护膜156免受损坏。

图5示出了埋入腔传感器的形式的示例压力传感器组件180，其包括附接或结合到支撑件184的传感器本体182，其中传感器本体和支撑件可以由上述相同类型的材料形成。在该示例中，膜或膜片186插设在本体的接口188和支撑件之间，其中本体182配置为在膜片186上方具有内室或腔190，且支撑件184配置为在膜片下方具有内室或腔192，其每一个出于与以上参考图4的示例压力传感器讨论的相同原因而提供。

与图4的示例压力传感器不同，用于从外部源接收流体的开口194设置在传感器本体中，其中开口从本体顶表面196延伸局部深度。通道198形式的压力缓解元件与开口194流体流动连通且从开口194延伸到传感器本体内腔190，并且与本体成一体。在示例中，通道198包括三个部分。第一通道部分200平行于顶表面196从开口194延伸一定距离到第二部分210，第二部分210相对于第一部分具有约90度的偏离角。第二部分210以垂直于顶表面的方式向下延伸到本体中并与第三部分212连接，第三部分212相对于第二部分具有约90度的偏离角。通道第三部分212平行于顶表面196延伸一定距离到本体内腔190。因此，该压力传感器示例的特征在于，其包括通道，该通道与传感器本体成一体且以计算为缓解流体压力事件的方式改变方向以保护膜186免受损坏。

图6示出了示例压力传感器组件300，其包括附接或结合到支撑件304的传感器本体302，其中传感器本体和支撑件可以由上述相同类型的材料形成。在该示例中，膜片或膜306可以由传感器本体形成，且水平腔308设置在膜片正下方，以将膜片的底侧部分放置为与进入水平腔308的流体流体流动连通。传感器本体包括竖直通道310形式的压力缓解元件，其延伸穿过本体从水平腔308到本体的与支撑件对接的部分312。在示例中，部分312可以配置为水平通道或腔的形式，其位于本体和支撑件之间的接口附近。

在该示例中，本体312和支撑件314的相邻的接口部分各自形成为具有水平通道或腔构件，其组合以形成水平通道或腔316形式的另一压力缓解元件，且在示例中，为与竖直通道310相比具有增大的体积的水平通道或腔。在该示例中，竖直通道318形式的另一压力缓解元件与水平通道或腔316流体流动连通，且从其沿着支撑件的底表面322延伸通过支撑件304到开口320，以在其中接收流体的入口。在示例中，本体竖直通道312和支撑件竖直通道318与水平通道连接的位置可以偏移，以与水平通道的增大的体积一起作用，以进一步缓解流体压力事件来保护膜片306免受损坏。

虽然所示的示例将水平通道或腔316描绘为由本体和支撑件两者的相邻的接口部分形成，但应理解，水平通道或腔可以仅形成在本体或支撑件的一个部分中，同时提供相同的所需功能和优点。虽然未在图6中示出，压力传感器组件300可以包括顶盖或上支撑件，如上文在其他示例中公开的。

图7出了示例压力传感器组件400，其包括附接或结合到支撑件404的传感器本体402，其中传感器本体和支撑件可以由上述相同类型的材料形成。压力传感器组件400包括顶盖或上支撑件406，其可以由与上述支撑件404相同类型的材料形成，并且沿着上表面408附接或结合到传感器本体。上支撑件406包括配置为提供参考体积的内室410。传感器本体402包括内室412，其在本体内从与支撑件406的接口表面延伸到位于内室的相对端的感测膜片或膜414。在示例中，内室412配置为具有如上所述的圆锥形状。

支撑件404包括流体入口通道416，其从底表面418延伸局部深度并且在其中接收流体。入口通道延伸到内腔或室420形式的压力缓解元件并与其流体流动连通，该压力缓解元件相对于入口通道416具有增大的直径和体积。设置在内室420内的是构件422形式的另一压力缓解元件，例如活塞等，其由一材料配置和形成，该材料使得其能够响应于从入口通道416进入的流体中的压力尖峰而在内室内移动。支撑件还包括流体出口通道424，其从内室的与入口通道416相对的部分延伸且与其流体流动连通。出口通道424在本体和支撑件之间从内室延伸到接口表面，且位于传感器本体内室412上并与其流体流动连通。在示例中，流体入口通道416设置为使得进入支撑件的流体接触设置在内室420内的构件422，且流体出口通道424设置为使得构件422在内室内响应于流体压力中的尖峰的运动使构件阻挡流体通入流体出口中和通向传感器本体。本文所公开的压力传感器组件的特征是作为压力传感器组件自身的一体部分的一个或多个压力缓解元件(例如一个或多个通道等)的构造，以及这一个或多个元件的具体配置，它们可以在压力传感器组件内独立地或彼此一起操作，以缓解瞬态流体压力事件，以保护膜片或膜在压力传感器的操作期间免受损坏。

Claims (14)

1.一种压力传感器组件，包括：

传感器本体，包括设置在所述传感器本体内的感测膜，用于放置与所述感测膜连通的流体，以用于确定所述流体的压力，所述传感器本体包括内室；以及

支撑件，与所述传感器本体连接且包括开口，用于从外部源接收所述流体，其中所述开口与所述感测膜流体流动连通；

其中所述传感器本体或所述支撑件中的一个包括通道，用于从所述开口或传感器本体的端口接收所述流体并将其传输至所述感测膜，且其中所述通道从与所述端口或所述开口流体流动连通的一端延伸到与所述内室和感测膜流体流动连通的另一端，所述通道包括两个或更多个方向上的变化，且包括一系列不同的部分，其各自相对于相邻的部分具有偏离角，所述通道围绕内室延伸到与内室的连接点，以缓解到所述感测膜的压力尖峰的输送。

2.如权利要求1所述的压力传感器组件，其中，所述通道的至少一部分相对于所述支撑件开口和所述感测膜中的一个在大致横向的方向上延伸。

3.如权利要求1所述的压力传感器组件，其中，所述通道包括插设在所述支撑件开口和所述感测膜之间的两个或更多个不同尺寸的部分。

4.如权利要求1所述的压力传感器组件，其中，所述通道具有分别从45度到150度的一系列的两个或更多个方向上的变化。

5.如权利要求1所述的压力传感器组件，其中，所述通道包括至少两个方向上的变化且包括一个或多个不同尺寸的部分。

6.如权利要求1所述的压力传感器组件，其为MEMS传感器的形式，其中，所述传感器本体由硅制成，其中所述感测膜设置在所述内室的一端，且其中所述支撑件由选自由硅和玻璃构成的组的材料制成。

7.一种MEMS压力传感器，包括：

传感器本体，其由硅制成，且包括设置在其中的内室和在内室的一端的感测膜，其中所述传感器本体具有与所述感测膜相对的接口表面；

与所述感测膜连接的电感测元件，用于确定进入所述传感器本体并接触所述感测膜的流体的压力；

支撑件，附接到所述传感器本体的接口表面且在其中具有开口，所述开口用于接收待传输到所述传感器本体的流体；以及

压力缓解元件，设置在所述开口和所述感测膜之间且与所述传感器一体，所述压力缓解元件包括通道，所述通道从与传感器本体的端口或支撑件的开口流体流动连通的一端延伸到与所述内室和感测膜流体流动连通的另一端，所述通道包括两个或更多个方向上的变化，且包括一系列不同的部分，其各自相对于相邻的部分具有偏离角，所述通道围绕内室延伸到与内室的连接点。

8.如权利要求7所述的MEMS压力传感器，其中，所述通道包括两个部分，它们定向为彼此分开90度。

9.如权利要求7所述的MEMS压力传感器，其中，所述通道包括尺寸不同于所述开口的部分。

10.如权利要求7所述的MEMS压力传感器，其中，所述通道设置在所述传感器本体内，且包括90度或更大的两个或更多个方向变化。

11.如权利要求7所述的MEMS压力传感器，其中，所述通道围绕所述内室在外部延伸，且包括所述另一端，其进入所述内室的与所述感测膜相对的轴向端。

12.一种缓解由压力传感器组件监测的流体中的压力尖峰的方法，包括以下步骤：

将待监测的流体接收到传感器组件支撑件的开口中；

将所述流体从所述传感器组件支撑件传输到附接至所述支撑件的传感器本体，其中所述传感器本体包括内室和与所述内室连接的感测膜，其中所述感测膜与所述流体连通；以及

在所述压力传感器组件内处理所述流体以减少所述流体中的压力尖峰的幅度，以保护所述感测膜免受损坏，其中处理所述流体的步骤包括指引所述流体通过压力缓解元件，所述压力缓解元件在所述开口和所述感测膜之间且设置在所述传感器组件中，其中所述压力缓解元件包括通道，所述通道从与传感器本体的端口或所述支撑件的开口流体流动连通的一端延伸到与所述内室和感测膜流体流动连通的另一端，所述通道包括两个或更多个方向上的变化，且包括一系列不同的部分，其各自相对于相邻的部分具有偏离角，所述通道围绕内室延伸到与内室的连接点。

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述压力缓解元件是与所述传感器本体或所述支撑件成一体的通道，且其中在处理所述流体的步骤期间，相对于所述支撑件开口和所述感测膜中的一个在大致横向的方向上引导所述流体通过所述传感器本体或所述支撑件内的通道，以在到达所述感测膜之前减少所述流体中的压力尖峰的幅度。

14.如权利要求12所述的方法，其中，在处理所述流体的步骤期间，以45度到150度的两个或更多个方向变化引导所述流体通过所述通道。