CN117990240A - 一种微机电系统压力传感器和微机电系统压力换能器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微机电系统压力传感器和微机电系统压力换能器。压力传感器包括：多个压力传感器单元，多个压力传感器单元并联连接；压力传感器单元包括：衬底；第一电极层；支撑层位于围绕第一电极层的边缘设置；第二电极层，第二电极层设置在支撑层远离第一电极层的一侧，第二电极层和支撑层围成的空间为空腔，第二电极层用于在接收到压力信号时产生形变，第二电极层与第一电极层之间的电容在第二电极层产生形变时发生改变；负载层设置在第二电极层远离支撑层的一侧；每一压力传感器单元的负载层的特征参数不同。本发明能够消除压力传感器在测量过程中产生的共振现象，提高了输出检测信号的准确性，降低了噪声影响。

Description

一种微机电系统压力传感器和微机电系统压力换能器

技术领域

本发明涉及压力传感器技术领域，尤其涉及一种微机电系统压力传感器和微机电系统压力换能器。

背景技术

微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System，MEMS）可用于环境压力测量系统以测量绝对或差分环境压力。当设计将MEMS器件用作传感器的系统时，可以考虑由MEMS器件的机械谐振引起的任何环境噪声和能量损失。在一些系统中，这种机械谐振可以响应于激励信号生成振荡，并且这些振荡可具有通过质量因子(Q)来表征的能量损失。较大的Q表示机械振荡消失地更加缓慢。较小的Q表示机械振荡消失地更加快速。

电容MEMS压力换能器可以由一个以上典型的压力传感器耦合组成。现有技术中，电容MEMS压力换能器在实际测量过程中会产生明显共振，检测精度较差。

发明内容

本发明提供了一种微机电系统压力传感器和微机电系统压力换能器，以消除微机电系统压力传感器在测量过程中因内部每一压力传感器单元的尺寸相同，而产生的共振现象，提高输出检测信号的准确性，降低噪声影响。

根据本发明的一方面，提供了一种微机电系统压力传感器，微机电系统压力传感器包括：

多个压力传感器单元，多个压力传感器单元并联连接；

压力传感器单元包括：

衬底；

第一电极层，第一电极层位于衬底的一侧；

支撑层，支撑层位于第一电极层远离衬底的一侧，且支撑层位于围绕第一电极层的边缘设置；

第二电极层，第二电极层设置在支撑层远离第一电极层的一侧，第二电极层和支撑层围成的空间为空腔，第二电极层用于在接收到压力信号时产生形变，第二电极层与第一电极层之间的电容在第二电极层产生形变时发生改变；

负载层，负载层设置在第二电极层远离支撑层的一侧；

每一压力传感器单元的负载层的特征参数不同，其中，负载层的特征参数包括材料、厚度、形状、面积以及层数中的至少一种。

进一步的，第二电极层包括：

至少一个振膜层，振膜层设置在支撑层远离衬底的一侧，振膜层和支撑层围成的空间为空腔，振膜层用于在接收到压力信号时产生形变；

导电层，所述导电层与所述振膜层接触设置，所述导电层用于在接收到压力信号时，与所述振膜层一同产生形变，所述导电层与所述第一电极层之间的电容在所述振膜层产生形变时发生改变。

进一步的，不同压力传感器单元中，负载层在衬底的正投影面积不同，负载层的厚度相同。

进一步的，不同所述压力传感器单元中，所述负载层在所述衬底的正投影面积相同，所述负载层的厚度不同。

进一步的，不同压力传感器单元中，负载层的边缘在衬底的正投影与第二电极层的边缘在衬底的正投影重合；且负载层设置有镂空图形，不同压力传感器单元中，负载层的镂空图形在衬底的正投影面积互不相同。

进一步的，不同压力传感器单元中，第二电极层在衬底的正投影面积互不相同，负载层在衬底的正投影面积与第二电极层在衬底的正投影面积相同。

进一步的，不同压力传感器单元中，负载层的边缘在衬底的正投影在第二电极层的边缘在衬底的正投影之内。

进一步的，不同压力传感器单元中，负载层的边缘在衬底的正投影与第二电极层的边缘在衬底的正投影重合。

进一步的，导电层包括掺杂多晶硅层或金属层。

根据本发明的另一方面，提供了一种微机电系统压力换能器，微机电系统压力换能器包括：两个上述实施例任一所述的微机电系统压力传感器、第一参考电容传感器和第二参考电容传感器；

两个上述实施例任一所述的微机电系统压力传感器包括第一压力传感器和第二压力传感器；

第一压力传感器的第一端与第一参考电容传感器的第一端连接，第一压力传感器的第二端与第二参考电容传感器的第一端连接，第一参考电容传感器的第二端与第二压力传感器的第一端连接，第二参考电容传感器的第二端与第二压力传感器的第二端连接；

第一压力传感器的第一端与激励信号发射装置的第一端连接，第二压力传感器的第二端与激励信号发射装置的第二端连接；

第一压力传感器的第二端与检测装置的第一端连接，第二压力传感器的第一端与检测装置的第二端连接。

本发明实施例提供的微机电系统压力传感器包括多个压力传感器单元，多个压力传感器单元并联连接，而压力传感器单元包括衬底，第一电极层，第一电极层位于衬底的一侧；支撑层，支撑层位于第一电极层远离衬底的一侧，且支撑层位于围绕第一电极层的边缘设置；第二电极层，第二电极层设置在支撑层远离第一电极层的一侧，第二电极层和支撑层围成的空间为空腔，第二电极层用于在接收到压力信号时产生形变，第二电极层与第一电极层之间的电容在第二电极层产生形变时发生改变；负载层，负载层设置在第二电极层远离支撑层的一侧，通过在每一压力传感器单元中设计不同特征参数的负载层，能够消除微机电系统压力传感器在测量过程中因内部每一压力传感器单元的特征参数相同，而产生的共振现象，提高了输出检测信号的准确性，降低了噪声影响。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例提供的一种压力传感器单元的结构示意图；

图2是根据本发明实施例提供的一种压力检测系统的结构示意图；

图3是根据本发明实施例提供的一种压力传感器的内部结构连接示意图；

图4是现有技术中提供的一种包含相同尺寸压力传感器单元的压力传感器结构示意图；

图5是根据本发明实施例提供的一种检测装置接收信号的示意图；

图6是根据本发明实施例提供的一种不同负载层特征参数的压力传感器单元的压力传感器结构示意图；

图7是根据本发明实施例提供的另一种检测装置接收信号的示意图；

图8是根据本发明实施例提供的另一种压力传感器单元的结构示意图；

图9是根据本发明实施例提供的另一种压力传感器的结构示意图；

图10是根据本发明实施例提供的一种压力传感器的结构示意图；

图11是根据本发明实施例提供的又一种压力传感器单元的结构示意图；

图12是根据本发明实施例提供的再一种压力传感器的结构示意图；

图13是根据本发明实施例提供的一种压力传感器单元的部分结构示意图；

图14是根据本发明实施例提供的又一种压力传感器的结构示意图；

图15是根据本发明实施例提供的另一种压力传感器单元的结构示意图；

图16是根据本发明实施例提供的一种压力传感器单元的部分结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种微机电系统压力传感器，图1是根据本发明实施例提供的一种压力传感器单元的结构示意图，参考图1，微机电系统压力传感器包括：

多个压力传感器单元，多个压力传感器单元并联连接；

压力传感器单元包括：

衬底1；

第一电极层2，第一电极层2位于衬底1的一侧；

支撑层3，支撑层3位于第一电极层2远离衬底1的一侧，且支撑层3位于围绕第一电极层2的边缘设置；

第二电极层4，第二电极层4设置在支撑层3远离第一电极层2的一侧，第二电极层4和支撑层3围成的空间为空腔21，第二电极层4用于在接收到压力信号时产生形变，第二电极层4与第一电极层2之间的电容在第二电极层4产生形变时发生改变；

负载层5，负载层5设置在第二电极层4远离支撑层3的一侧；

每一压力传感器单元的负载层5的特征参数不同，其中，负载层5的特征参数包括材料、厚度、形状、面积以及层数中的至少一种。

其中，第二电极层4可以由导电层与振膜层共同组成，也可以由导电材料的振膜层单独构成。

具体的，图2是根据本发明实施例提供的一种压力检测系统的结构示意图，参考图2，可通过本发明实施例设计的两个微机电系统压力传感器和两个参考电容传感器组成测量周围环境压力变化的微机电系统压力换能器，即两个微机电系统压力传感器可以为第一压力传感器03和第二压力传感器02，两个参考电容传感器可以为第一参考电容传感器01和第二参考电容传感器04；将第一压力传感器03的第一端与第一参考电容传感器01的第一端连接，第一压力传感器03的第二端与第二参考电容传感器04的第一端连接，第一参考电容传感器01的第二端与第二压力传感器02的第一端连接，第二参考电容传感器04的第二端与第二压力传感器02的第二端连接；第一压力传感器03的第一端与激励信号发射装置05的第一端连接，第二压力传感器02的第二端与激励信号发射装置05的第二端连接；第一压力传感器03的第二端与检测装置06的第一端连接，第二压力传感器02的第一端与检测装置06的第二端连接。其中，第一压力传感器03和第二压力传感器02中可以包括多个压力传感器单元，且多个压力传感器单元并联连接，示例性的，图3是根据本发明实施例提供的一种压力传感器的内部结构连接示意图，参考图3，第一压力传感器03中可以包括四个压力传感器单元，分别为第一压力传感器单元031、第二压力传感器单元032、第三压力传感器单元033和第四压力传感器单元034。示例性的，第一压力传感器03中每一压力传感器单元的第一电极层2可以连接为第一压力传感器03的第一端，第一压力传感器03中每一压力传感器单元的第二电极层4可以连接为第一压力传感器03的第二端；第一压力传感器03中每一压力传感器单元的第二电极层4可以连接为第一压力传感器03的第一端，第一压力传感器03中每一压力传感器单元的第一电极层2可以连接为第一压力传感器03的第二端；第二压力传感器02中每一压力传感器单元的第一电极层2可以连接为第二压力传感器02的第一端，第二压力传感器02中每一压力传感器单元的第二电极层4可以连接为第二压力传感器02的第二端；第二压力传感器02中每一压力传感器单元的第二电极层4可以连接为第二压力传感器02的第一端，第二压力传感器02中每一压力传感器单元的第一电极层2可以连接为第二压力传感器02的第二端，且第一压力传感器03中每一压力传感器单元的连接方式与第二压力传感器02中每一压力传感器单元的连接方式相同。

具体的，微机电系统压力传感器在进行压力检测的过程，会通过激励信号发射装置05发送周期性激励信号，其中，周期性激励信号包括方波信号、锯齿波信号等，本发明实施例对此不进行限制。第一压力传感器03和第二压力传感器02在接收到激励信号发射装置05发送的周期性激励信号后，会实时检测周围的压力是否产生变化，当微机电系统压力传感器周围的压力产生变化时，每一压力传感器单元中第二电极层4会根据周围压力的大小产生不同程度的形变，进而会使得第一电极层2与第二电极层4之间的距离产生变化，进而使得第一电极层2与第二电极层4之间的电容产生变化，检测装置06会根据微机电系统压力传感器中的电容变化测量压力的大小。由于每一微机电系统压力传感器中包含多个压力传感器单元，若每一压力传感器单元的尺寸相同，使得每一压力传感器单元的特征频率相同，进而会使得每一压力传感器单元在接收到激励信号后，会产生共振，造成检测装置接收到的输出信号准确性较差，示例性的，图4是现有技术中提供的一种包含相同尺寸压力传感器单元的压力传感器结构示意图，图5是根据本发明实施例提供的一种检测装置接收信号的示意图，参考图4和图5，微机电系统压力传感器中包含四个压力传感器单元，分别为第五压力传感器单元035、第六压力传感器单元036、第七压力传感器单元037和第八压力传感器单元038，且四个压力传感器单元的尺寸相同，此时检测装置06接收到如图5所示的输出信号。本发明实施例在压力传感器单元设置有负载层5，且每一压力传感器单元的负载层5的特征参数不同，其中，负载层5的特征参数包括材料、厚度、形状、面积以及层数中的至少一种，通过改变负载层5的特征参数能够改变每一压力传感器单元的整体特征参数，进而可以使得每一压力传感器单元的特征频率不同，进而会使得每一压力传感器单元在接收到激励信号后，不在同一频率产生共振，而且输出信号会出现相干相消的现象，进而提高了检测装置06接收到的输出信号的准确性，示例性的，图6是根据本发明实施例提供的一种包含不同负载层特征参数的压力传感器单元的压力传感器结构示意图，图7是根据本发明实施例提供的另一种检测装置接收信号的示意图，参考图6和图7，微机电系统压力传感器中包含四个压力传感器单元，分别为第五压力传感器单元035、第六压力传感器单元036、第七压力传感器单元037和第八压力传感器单元038，但四个压力传感器单元的负载层特征参数并不相同，此时检测装置06会接收到如图7所示的输出信号，相比较如图5所示的输出信号波动更小，准确性更高。其中，负载层5中可以包括多个负载单元，每一负载层5可以由多个不同的负载单元组成。负载层5的材料可以为氧化硅、氮化硅、铝、钼等，本发明实施例对此不进行限制。

本发明实施例提供的微机电系统压力传感器包括多个压力传感器单元，多个压力传感器单元并联连接，而压力传感器单元包括衬底1，第一电极层2，第一电极层2位于衬底1的一侧；支撑层3，支撑层3位于第一电极层2远离衬底1的一侧，且支撑层3位于围绕第一电极层2的边缘设置；第二电极层4，第二电极层4设置在支撑层3远离第一电极层2的一侧，第二电极层4和支撑层3围成的空间为空腔21，第二电极层4用于在接收到压力信号时产生形变，第二电极层4与第一电极层2之间的电容在第二电极层4产生形变时发生改变；负载层5，负载层5设置在第二电极层4远离支撑层3的一侧，通过在每一压力传感器单元中设计不同特征参数的负载层5，能够消除微机电系统压力传感器在测量过程中因内部每一压力传感器单元的特征参数相同，而产生的共振现象，提高了输出检测信号的准确性，降低了噪声影响。

进一步的，图8是根据本发明实施例提供的另一种压力传感器单元的结构示意图，参考图8，第二电极层包括：

至少一个振膜层41，振膜层41设置在支撑层3远离衬底1的一侧，振膜层41和支撑层3围成的空间为空腔21，振膜层41用于在接收到压力信号时产生形变；

导电层42，导电层42与振膜层41接触设置，导电层42用于在接收到压力信号时，与振膜层41一同产生形变，导电层42与第一电极层2之间的电容在振膜层41产生形变时发生改变。

具体的，导电层42可以是掺杂多晶硅层或金属层。

至少一种可以理解为一种或一种以上，示例性的，第二电极层4内可以包括多个振膜层41，导电层42可以设置在每一振膜层41靠近衬底1的一侧，也可以设置在每一振膜层41远离衬底1的一侧，也可以设置在多个振膜层41之间，本发明实施例对此不进行限制。

进一步的，图9是根据本发明实施例提供的另一种压力传感器的结构示意图，参考图9，不同压力传感器单元中，负载层5的厚度相同，负载层5在衬底1的正投影面积不同。

具体的，不同压力传感器单元中，可以设计负载层5的边缘在衬底1的正投影在第二电极层4的边缘在衬底1的正投影之内；或者不同压力传感器单元中，负载层5的边缘在衬底1的正投影与第二电极层4的边缘在衬底1的正投影重合；且负载层5可设置有镂空图形，不同压力传感器单元中，负载层5的镂空图形在衬底1的正投影面积不同；或者不同压力传感器单元中，第二电极层4在衬底1的正投影面积互不相同，负载层5在衬底1的正投影面积与第二电极层4在衬底1的正投影面积相同。

进一步的，图10是根据本发明实施例提供的一种压力传感器的结构示意图，参考图10，不同压力传感器单元中，负载层5在衬底1的正投影面积相同，负载层5的厚度不同。

具体的，不同压力传感器单元中，可设计负载层5的边缘在衬底1的正投影与第二电极层4的边缘在衬底1的正投影重合，或不同压力传感器单元中，设计负载层5的边缘在衬底1的正投影在第二电极层4的边缘在衬底1的正投影之内。

进一步的，图11是根据本发明实施例提供的又一种压力传感器单元的结构示意图，图12是根据本发明实施例提供的再一种压力传感器的结构示意图，参考图11和图12，不同压力传感器单元中，负载层5的边缘在衬底1的正投影与第二电极层4的边缘在衬底1的正投影重合；负载层5设置有镂空图形，不同压力传感器单元中，负载层5的镂空图形在衬底1的正投影面积不同。

具体的，如图11和图12所示，可以设置负载层5包括的4个镂空图形，分别为第一镂空图形51、第二镂空图形52、第三镂空图形53和第四镂空图形54，其中，镂空图形可以为矩形、圆形、梯形等，本发明实施例对此不进行限制，可以根据实际情况进行设置。可以根据实际情况改变4个镂空图形中的其中一个镂空图形在衬底1的正投影面积，由于负载层5的厚度相同，改变镂空图形的面积使得每一压力传感器单元的共振频率完全不同，进而提高了输出检测信号的准确性，降低了噪声影响；也可以根据实际情况改变4个镂空图形中的其中两个镂空图形在衬底1的正投影面积，由于负载层5的厚度相同，进而使得每一压力传感器单元的共振频率完全不同；也可以根据实际情况改变4个镂空图形中的其中三个镂空图形在衬底1的正投影面积，由于负载层5的厚度相同，进而使得每一压力传感器单元的共振频率完全不同；也可以根据实际情况改变每一个镂空图形在衬底1的正投影面积，由于负载层5的厚度相同，进而使得每一压力传感器单元的共振频率完全不同。

进一步的，图13是根据本发明实施例提供的一种压力传感器单元的部分结构示意图，参考图1和图13，不同压力传感器单元中，第二电极层4在衬底1的正投影面积互不相同，负载层5在衬底1的正投影面积与第二电极层4在衬底1的正投影面积相同。

具体的，不同压力传感器单元中，设计第二电极层4在衬底1的正投影面积互不相同，负载层5在衬底1的正投影面积与第二电极层4在衬底1的正投影面积相同，使得在保证不同压力传感器单元中，负载层5厚度相同的条件下，同时改变负载层5和第二电极层4在衬底1的正投影面积，以实现不同压力传感单元的共振频率不同，提高输出检测信号的准确性的效果，同时降低了噪声影响。

此时，在保证不同压力传感器单元中，负载层5外缘在衬底1的正投影与第二电极层4外缘在衬底1的正投影重合的条件下，可以在负载层5设计相同的镂空图案，示例性的，可以为如图13所示的镂空图案，能够满足不同微机电系统压力传感器的设计需求，使得微机电系统压力传感器的形状设计更为丰富，且能够根据微机电系统压力传感器的实际功能调整负载层5的设计图形，以减少微机电系统压力传感器的整体设计尺寸。

进一步的，图14是根据本发明实施例提供的又一种压力传感器的结构示意图，图15是根据本发明实施例提供的另一种压力传感器单元的结构示意图，图16是根据本发明实施例提供的一种压力传感器单元的部分结构示意图，参考图14-图16，不同压力传感器单元中，负载层5的边缘在衬底1的正投影在第二电极层4的边缘在衬底1的正投影之内。

具体的，可设计每一压力传感器单元的负载层5的厚度相同，负载层5在衬底1的正投影面积不同，且负载层5的边缘在衬底1的正投影在第二电极层4的边缘在衬底1的正投影之内。

若每一压力传感器单元的负载层5的厚度不同，负载层5在衬底1的正投影面积相同，此时负载层5可以设置有镂空图形，也可不设置镂空图形，本发明实施例对此不进行限制。示例性的，若负载层5设置有镂空图形，在不同压力传感器单元中，负载层5的镂空图形在衬底1的正投影面积相同，且负载层5可以设置如图13所示的镂空图形，也可根据实际情况设置不同的镂空图形，本发明实施例对比不进行限制。

进一步的，参考图1，不同压力传感器单元中，负载层5的边缘在衬底1的正投影与第二电极层4的边缘在衬底1的正投影重合。

具体的，不同压力传感器单元中，若每一压力传感器单元的负载层5的厚度不同，可以设计负载层5在衬底1的正投影面积与第二电极层4在衬底1的正投影面积相同，且不同压力传感器单元中，第二电极层4在衬底1的正投影面积相同；或者，可在负载层5设置有镂空图形，不同压力传感器单元中，负载层5的镂空图形在衬底1的正投影面积相同。

进一步的，导电层包括掺杂多晶硅层或金属层。

本发明实施例还设计有一种微机电系统压力换能器，参考图2，微机电系统压力换能器包括：两个上述实施例任一所述的微机电系统压力传感器、第一参考电容传感器01和第二参考电容传感器04；两个上述实施例任一所述的微机电系统压力传感器包括第一压力传感器03和第二压力传感器02；第一压力传感器03的第一端与第一参考电容传感器01的第一端连接，第一压力传感器03的第二端与第二参考电容传感器04的第一端连接，第一参考电容传感器01的第二端与第二压力传感器02的第一端连接，第二参考电容传感器04的第二端与第二压力传感器02的第二端连接；第一压力传感器03的第一端与激励信号发射装置05的第一端连接，第二压力传感器02的第二端与激励信号发射装置05的第二端连接；第一压力传感器03的第二端与检测装置06的第一端连接，第二压力传感器02的第一端与检测装置06的第二端连接。

本发明实施例提供的微机电系统压力换能器，包括第一参考电容传感器01、第二参考电容传感器04、第一压力传感器03和第二压力传感器02；通过将第一压力传感器03的第一端与第一参考电容传感器01的第一端连接，第一压力传感器03的第二端与第二参考电容传感器04的第一端连接，第一参考电容传感器01的第二端与第二压力传感器02的第一端连接，第二参考电容传感器04的第二端与第二压力传感器02的第二端连接；第一压力传感器03的第一端与激励信号发射装置05的第一端连接，第二压力传感器02的第二端与激励信号发射装置05的第二端连接；第一压力传感器03的第二端与检测装置06的第一端连接，第二压力传感器02的第一端与检测装置06的第二端连接，通过在本发明实施例设计的微机电系统压力换能器中加入上述实施例设计的任一所述的微机电系统压力传感器，进而使得第一压力传感器03和第二压力传感器02在接收到激励信号后，内部不会产生共振，而且会出现相干相消的现象，进而提高了检测装置接收到的输出信号的准确性，降低了噪声影响。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微机电系统压力传感器，其特征在于，包括：

多个压力传感器单元，多个所述压力传感器单元并联连接；

所述压力传感器单元包括：

衬底；

第一电极层，所述第一电极层位于所述衬底的一侧；

支撑层，所述支撑层位于所述第一电极层远离所述衬底的一侧，且所述支撑层位于围绕所述第一电极层的边缘设置；

第二电极层，所述第二电极层设置在所述支撑层远离所述第一电极层的一侧，所述第二电极层和所述支撑层围成的空间为空腔，所述第二电极层用于在接收到压力信号时产生形变，所述第二电极层与所述第一电极层之间的电容在所述第二电极层产生形变时发生改变；

负载层，所述负载层设置在所述第二电极层远离所述支撑层的一侧；

每一所述压力传感器单元的负载层的特征参数不同，其中，所述负载层的特征参数包括材料、厚度、形状、面积以及层数中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的微机电系统压力传感器，其特征在于，所述第二电极层包括：

至少一个振膜层，所述振膜层设置在所述支撑层远离所述衬底的一侧，所述振膜层和所述支撑层围成的空间为空腔，所述振膜层用于在接收到压力信号时产生形变；

导电层，所述导电层与所述振膜层接触设置，所述导电层用于在接收到压力信号时，与所述振膜层一同产生形变，所述导电层与所述第一电极层之间的电容在所述振膜层产生形变时发生改变。

3.根据权利要求1所述的微机电系统压力传感器，其特征在于，

不同所述压力传感器单元中，所述负载层的厚度相同，所述负载层在所述衬底的正投影面积不同。

4.根据权利要求1所述的微机电系统压力传感器，其特征在于，

不同所述压力传感器单元中，所述负载层在所述衬底的正投影面积相同，所述负载层的厚度不同。

5.根据权利要求3所述的微机电系统压力传感器，其特征在于，

不同所述压力传感器单元中，所述负载层的边缘在所述衬底的正投影与所述第二电极层的边缘在所述衬底的正投影重合；且所述负载层设置有镂空图形，不同所述压力传感器单元中，所述负载层的镂空图形在所述衬底的正投影面积不同。

6.根据权利要求3所述的微机电系统压力传感器，其特征在于，

不同所述压力传感器单元中，所述第二电极层在所述衬底的正投影面积互不相同，所述负载层在所述衬底的正投影面积与所述第二电极层在所述衬底的正投影面积相同。

7.根据权利要求3或4所述的微机电系统压力传感器，其特征在于，

不同所述压力传感器单元中，所述负载层的边缘在所述衬底的正投影在所述第二电极层的边缘在所述衬底的正投影之内。

8.根据权利要求4所述的微机电系统压力传感器，其特征在于，

不同所述压力传感器单元中，所述负载层的边缘在所述衬底的正投影与所述第二电极层的边缘在所述衬底的正投影重合。

9.根据权利要求2所述的微机电系统压力传感器，其特征在于，

所述导电层包括掺杂多晶硅层或金属层。

10.一种微机电系统压力换能器，其特征在于，包括：两个上述权利要求1-9任一所述的微机电系统压力传感器、第一参考电容传感器和第二参考电容传感器；

两个上述权利要求1-9任一所述的微机电系统压力传感器包括第一压力传感器和第二压力传感器；

所述第一压力传感器的第一端与所述第一参考电容传感器的第一端连接，所述第一压力传感器的第二端与所述第二参考电容传感器的第一端连接，所述第一参考电容传感器的第二端与所述第二压力传感器的第一端连接，所述第二参考电容传感器的第二端与所述第二压力传感器的第二端连接；

所述第一压力传感器的第一端与激励信号发射装置的第一端连接，所述第二压力传感器的第二端与所述激励信号发射装置的第二端连接；

所述第一压力传感器的第二端与检测装置的第一端连接，所述第二压力传感器的第一端与所述检测装置的第二端连接。