CN207132921U - 一种组合传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种组合传感器，包括声学传感器和环境传感器，所述声学传感器的MEMS芯片包括膜片，所述膜片上包括通孔，所述通孔包括减压孔和与所述环境传感器相对应的降噪孔。本实用新型的装置能够减少因环境传感器工作时引起的空气波动所形成的微小声源，从而降低被声学传感器识别的无用的噪声干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器，特别是涉及一种组合传感器。
背景技术
近年来，随着科学技术的发展，手机、笔记本电脑等电子产品的体积在不断减小。传感器作为测量器件，已经普遍应用在手机、笔记本电脑等电子产品上。为了节省体积，通常会将多个不同功能的芯片集成在同一个封装内。对于比较复杂的组合传感器，通常会引入不同种类的传感器芯片，如声学传感器的MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微型机电系统)芯片或ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)信号处理芯片。MEMS声学传感器的膜片对空气微小波动较为敏感，在与环境传感器集成中，因环境传感器的间歇性工作，间断发热会造成空气波动而形成微小声源，会被MEMS声学传感器芯片识别而形成无用的噪声信号，进而影响到MEMS声学传感器的性能。现有技术中MEMS声学传感器芯片包括膜片，所述膜片上包括有减压孔，仅用于防止外界强气流冲击(如装配过程中的吹气)对膜片产生的压力所引起的膜片变形和破裂，因此需要提供一种结构简单、能够降低空气波动形成的噪声的组合传感器。
实用新型内容
本实用新型的目的是：提供一种组合传感器，该组合传感器可以减少因传感器工作特性引起的无用噪声信号，从而提高声学传感器的性能。
为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
提供一种组合传感器，包括声学传感器和环境传感器，所述声学传感器的MEMS芯片包括膜片，所述膜片上包括通孔，所述通孔包括减压孔和与所述环境传感器相对应的降噪孔。
优选地，所述降噪孔孔径大于或小于或等于所述减压孔孔径。
优选地，所述降噪孔为多个，所述降噪孔的孔径尺寸为3-15um，所述降噪孔周向均匀地对称地分布在所述膜片上。
优选地，所述声学传感器包括MEMS声学传感器芯片和对该芯片的输出信号进行信号处理的声学传感器ASIC芯片。
优选地，所述声学传感器ASIC芯片还包括高通滤波器，起始频率设置为10-200Hz。
优选地，所述MEMS声学传感器芯片还包括高通滤波器，起始频率设置为10-200Hz。
提供一种组合传感器，包括声学传感器和环境传感器，所述声学传感器的MEMS芯片包括膜片，所述膜片上包括通孔，所述声学传感器还包括高通滤波器，起始频率设置为10-200Hz。
优选地，所述声学传感器包括MEMS声学传感器芯片和对该芯片的输出信号进行信号处理的声学传感器ASIC芯片，所述高通滤波器设置在所述MEMS声学传感器芯片或所述声学传感器ASIC芯片中。
优选地，所述环境传感器为压力、温度、湿度、气体和光学传感器的一种或几种。
在包括声学传感器和环境传感器的组合传感器的情况下，根据本实用新型的技术方案可以有效消除由环境传感器工作引起的空气波动带来的低频噪声，提高组合传感器的灵敏度。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本实用新型的结构框图；
图2示出本实用新型所述膜片示意图；
图3示出本实用新型一种优选的膜片示意图；
图4示出本实用新型所述高通滤波器实施例的结构框图；
图5示出本实用新型所述高通滤波器的另一实施例的结构框图；
图6示出本实用新型改进前后噪声曲线对比图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。
在一个具体的实施例中，图1示出本实用新型组合传感器的结构框图，包括声学传感器和环境传感器；声学传感器包括MEMS声学传感器芯片和声学传感器ASIC芯片，其中MEMS声学传感器芯片用于感知和检测声源，声学传感器ASIC芯片用于对MEMS声学传感器芯片输出的信号进行信号处理，声学传感器也可以将MEMS声学传感器芯片和声学传感器ASIC芯片组合成为复合芯片。同理所述环境传感器也可以包括传感器芯片和ASIC芯片，也可以组合成为复合芯片，这属于本领域技术人员的公知常识，在此不再赘述。
图2示出本实用新型所述膜片示意图，其中1为声学传感器的MEMS芯片的膜片，2为膜片上的减压孔，3为膜片上的降噪孔，4为焊盘，一种组合传感器，包括声学传感器和环境传感器，所述声学传感器的MEMS芯片包括膜片，所述膜片上包括通孔，所述通孔包括减压孔和与所述环境传感器相对应的降噪孔。
声学传感器的MEMS声学传感器芯片的膜片上包括减压孔，对称周向分布在膜片上，仅用于防止外界强气流冲击(如装配过程中的吹气)对膜片产生的压力所引起的膜片变形和破裂，导致传感器失效。而随着科学技术的发展，电子产品趋向于小型化设计，为减小电子产品的体积，将声学传感器和其它环境传感器集成为组合传感器，由于环境传感器间歇性工作和间断性发热会造成空气波动而形成微小声源，会被MEMS声学传感器芯片识别形成无用的噪声信号，现有技术不能解决传感器集成引起的问题，因此在MEMS声学传感器芯片的膜片上均匀地设置降噪孔以提高透气率，所述降噪孔为多个，所述降噪孔的孔径尺寸为3-15um，周向均匀地对称地分布在所述膜片上。在实际应用中，根据不同的环境传感器芯片调整所述降噪孔的数量和孔径大小，均匀地降低空气引起的波动，从而降低由环境传感器工作时对MEMS声学传感器芯片造成的无用噪声的影响。
在另一个优选实施例中，图3示出本实用新型一种优选的膜片示意图，所述降噪孔孔径大于所述减压孔孔径，根据实际应用中环境传感器的工作状况，所述降噪孔孔径也可以小于或等于所述减压孔孔径，具有该种降噪孔结构的膜片相对于现有技术的优势与上述实施方式相对于现有技术的优势相同，不再赘述。
在另一个优选实施例中，图4示出本实用新型所述高通滤波器实施例的结构框图，所述声学传感器ASIC芯片还包括高通滤波器，起始频率设置为10-200Hz。所述高通滤波器用于对所述MEMS声学传感器芯片的输出信号进行滤波。环境传感器工作时造成的空气波动而形成的微小声源通常集中在低频部分，设置高通滤波器可以有效地滤除该空气波动形成的低频分量，从而实现降低噪声的功能。
在另一个优选实施例中，图5示出本实用新型所述高通滤波器的另一个实施例的结构框图，所述MEMS声学传感器芯片还包括高通滤波器，起始频率设置为10-200Hz。所述高通滤波器用于对所述MEMS声学传感器芯片中检测装置的输出信号进行滤波，从而降低因环境传感器工作时造成的空气波动而形成的低频噪声带来的干扰。
在另一个优选实施例中，所述环境传感器为压力、温度、湿度、气体和光学传感器的一种或几种。根据应用环境的不同，可以选择相应的传感器对环境参数进行检测，所述环境传感器包括并不局限于上述传感器，还应包括检测环境参数的其他传感器，这属于本领域技术人员的公知常识，在此不再赘述。
在另一个具体实施例中，一种组合传感器，包括声学传感器和环境传感器，所述声学传感器的MEMS芯片包括膜片，所述膜片上包括通孔，所述声学传感器还包括高通滤波器，起始频率设置为10-200Hz。所述环境传感器工作时造成的空气波动而形成的微小声源通常集中在低频部分，在所述声学传感器中设置所述高通滤波器，用于对该低频分量进行衰减，从而实现降低噪声的功能。
在另一个优选实施例中，所述声学传感器包括MEMS声学传感器芯片和对该芯片的输出信号进行信号处理的声学传感器ASIC芯片，所述高通滤波器设置在所述MEMS声学传感器芯片或所述声学传感器ASIC芯片中。设置在所述MEMS声学传感器芯片中的高通滤波器用于对所述MEMS声学传感器芯片中检测装置的输出信号进行滤波。设置在所述声学传感器ASIC芯片中的高通滤波器用于对所述MEMS声学传感器芯片的输出信号进行滤波。
在另一个优选实施例中，所述环境传感器为压力、温度、湿度、气体和光学传感器的一种或几种。根据应用环境的不同，可以选择相应的传感器对环境参数进行检测，所述环境传感器包括并不局限于上述传感器，还应包括检测环境参数的其他传感器，这属于本领域技术人员的公知常识，在此不再赘述。
图6示出本实用新型改进前后噪声曲线对比图，其横坐标为音频信号的频率，纵坐标为本底噪声，其中l1为现有技术的噪声曲线，l2为采用本实用新型技术方案的噪声曲线，由图中可以明显看出，噪声曲线l2在低频段的本底噪声明显低于噪声曲线l1。
这表明，本实用新型能够在不影响实际应用的同时，对低频噪声信号进行衰减，说明本实用新型能够有效的降低传感器的低频干扰。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种组合传感器，其特征在于，包括声学传感器和环境传感器，所述声学传感器的MEMS芯片包括膜片，所述膜片上包括通孔，所述通孔包括减压孔和与所述环境传感器相对应的降噪孔。
2.根据权利要求1所述的组合传感器，其特征在于，所述降噪孔孔径大于或小于或等于所述减压孔孔径。
3.根据权利要求1所述的组合传感器，其特征在于，所述降噪孔为多个，所述降噪孔的孔径尺寸为3-15um，所述降噪孔周向均匀地对称地分布在所述膜片上。
4.根据权利要求1所述的组合传感器，其特征在于，所述声学传感器包括MEMS声学传感器芯片和对该芯片的输出信号进行信号处理的声学传感器ASIC芯片。
5.根据权利要求4所述的组合传感器，其特征在于，所述声学传感器ASIC芯片还包括高通滤波器，起始频率设置为10-200Hz。
6.根据权利要求4所述的组合传感器，其特征在于，所述MEMS声学传感器芯片还包括高通滤波器，起始频率设置为10-200Hz。
7.根据权利要求1所述的组合传感器，其特征在于，所述环境传感器为压力、温度、湿度、气体和光学传感器的一种或几种。
8.一种组合传感器，其特征在于，包括声学传感器和环境传感器，所述声学传感器的MEMS芯片包括膜片，所述膜片上包括通孔，所述声学传感器还包括高通滤波器，起始频率设置为10-200Hz。
9.根据权利要求8所述的组合传感器，其特征在于，所述声学传感器包括MEMS声学传感器芯片和对该芯片的输出信号进行信号处理的声学传感器ASIC芯片，所述高通滤波器设置在所述MEMS声学传感器芯片或所述声学传感器ASIC芯片中。
10.根据权利要求8所述的组合传感器，其特征在于，所述环境传感器为压力、温度、湿度、气体和光学传感器的一种或几种。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111169105A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-05-19 | 钢铁研究总院 | 一种隔温降噪结构件及其制造方法 |
| CN112146703A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-29 | 中国电子科技集团公司第三研究所 | 一种温度、压力、声学集成mems水下传感器及系统 |
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| CN112146703A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-29 | 中国电子科技集团公司第三研究所 | 一种温度、压力、声学集成mems水下传感器及系统 |
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