CN202974545U - 一种可降低误差的传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可降低误差的传感器,传感器结构包括:第一基板、第二基板、第三基板、加热电阻、通孔、第一基板的膜片、第一基板的空腔、第二基板的膜片、第二基板的空腔。该传感器的优点:第二基板的膜片可以维持在机械迟滞曲线的卸载线上,能够避免膜片位置的不确定性问题,遏制机械迟滞偏移造成的误差,改善压力传感器的测量精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种可降低误差的传感器。
背景技术
气体压力测量在工业仪表、医疗器具、气压表、高度计、压力开关、充气设备等许多工业设备中应用非常广泛。传统的气压传感器,例如水银气压表、空盒气压表等,其体积大、精度低的缺陷限制了应用范围。随着微机电MEMS技术的发展,MEMS压力传感器的技术也得到了发展和显著提高,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气压时,压力传感器自身的机械迟滞误差就不能忽视。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,但由于机械的迟滞性,膜片在相同应力作用下的弯曲挠度是不同的,即传感器的膜片载荷的加载线与卸载线不完全重合。对于压力传感器,由于待测量的压力微小变化趋势是随机的,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
本实用新型提出一种可降低误差的测量压力的传感器,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:其特征是结构由第一基板、第二基板、第三基板、加热电阻、通孔、第一基板的膜片、第一基板的空腔、第二基板的膜片、第二基板的空腔组成。
本发明的有益之处在于:相比于已有技术,本发明传感器使用第一基板空腔为可与外界气体对流的半封闭结构,通过加热电阻对第一基板的空腔内气体加热,气体受热膨胀产生气体压强加压于第二基板的膜片,使驱动膜片弯曲在迟滞曲线的卸载线上,避免膜片位置的不确定问题,提高传感器的测量精度;利用通孔的构造,不但实现稳定状态下第一基板膜片内外气体的压强相等的目的,而且微小的通孔既可以连接空腔内和外界的气体,又可以增大气体对流阻力,有效控制第二基板的膜片弯曲,使其维持在迟滞曲线的卸载线上;利用加热电阻控制温度的方法,调节方便、灵活,精度较高;加热电阻分布在通孔两端,有利于均匀加热第一基板及空腔内的气体,避免局部过热的问题;第二基板空腔设置为密封的真空腔,可以测量外部气体的绝对压力,测量范围更大,应用领域更广;本发明的传感器由3个基板组成,结构简单,可圆片级封装,降低成本。
附图说明
图1为传感器结构的示意图。
图2为传感器第一基板的俯视示意图。
图中的1是第一基板、2是第二基板、3是第三基板、4是加热电阻、5是通孔、6是第一基板的膜片、7是第一基板的空腔、8是第二基板的膜片、9是第二基板的空腔。
具体实施方式
对照附图1,传感器由第一基板1、第二基板2、第三基板3、加热电阻4、通孔5、第一基板的膜片6、第一基板的空腔7、第二基板的膜片8、第二基板的空腔9组成。其中第一基板1与第二基板2连接,第二基板2与第三基板3连接,第二基板的空腔9位于第二基板2和第三基板3连接处,该空腔为密闭的真空腔;第一基板的空腔7位于第一基板1和第二基板2连接处,通孔5连接第一基板空腔7内的气体与外界气体。
对照图2,第一基板的膜片6上有加热电阻4、通孔5,加热电阻4分置于通孔5两端,便于均匀加热第一基板空腔7内的气体。
Claims (5)
1.一种可降低误差的传感器,其特征是结构由第一基板、第二基板、第三基板、加热电阻、通孔、第一基板的膜片、第一基板的空腔、第二基板的膜片、第二基板的空腔组成。
2.如权利要求1所述的可降低误差的传感器,其特征在于第一基板和第二基板连接,第二基板和第三基板连接。
3.如权利要求1所述的可降低误差的传感器,其特征在于加热电阻和通孔位于第一基板的膜片上,加热电阻位于通孔两端。
4.如权利要求1所述的可降低误差的传感器,其特征在于第一基板与第二基板连接形成第一基板的空腔,该空腔通过通孔与外界空气相连。
5.如权利要求1所述的可降低误差的传感器,其特征在于第二基板和第三基板连接形成第二基板的空腔,该空腔为密闭的真空腔。
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