CN215114946U - 集成型压力传感薄膜和压力传感器 - Google Patents
集成型压力传感薄膜和压力传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN215114946U CN215114946U CN202120366306.4U CN202120366306U CN215114946U CN 215114946 U CN215114946 U CN 215114946U CN 202120366306 U CN202120366306 U CN 202120366306U CN 215114946 U CN215114946 U CN 215114946U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- operational amplifier
- circuit
- sensing
- resistor
- sensing element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Abstract
本申请提供了一种集成型压力传感薄膜和压力传感器,集成型压力传感薄膜包括主体,所述主体为半导体薄膜,所述半导体薄膜集成有:感测元件,所述感测元件包括用于压感检测的至少一个电阻器;以及信号处理电路,所述信号处理电路包括放大电路,所述放大电路的输入与所述电阻器耦接,输出可被识别的电信号。将感测元件和信号处理电路集成到一起,成为一个单元,后面直接连接系统主控处理器,大幅简化了系统方案,更简洁、紧凑、可靠;同时,尺寸小。
Description
本申请要求于2020年3月19日在美国专利局提交的、申请号为62/992,000、发明名称为“混合应变传感系统”的美国专利申请,以及于2020年8月11日在美国专利局提交的、申请号为63/064,086、发明名称为“新型混合传感系统”的美国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请属于压感技术领域,尤其涉及一种集成型压力传感薄膜和压力传感器。
背景技术
传统的压力检测传感器主要是金属应变片,这种压感应变片基于金属条的受压变形特性,因此具有温度不敏感,噪声低小的优点,但是缺点也是很明显的,就是Gaugefactor,应变系数(GF)太小,用于一般应变片的铜镍合金和镍铬合金的应变系数GF大约为2。然而许多半导体晶体材料的GF值一般为20~200之间,远远大于金属应变片,更加适合做成高灵敏度的传感器,用于微小压力或变形检测领域。
所以近些年来基于半导体材料的各种应变片和压力检测传感器已经出现了许多商用产品,性能提高和成本价格降低使得应用领域越来越宽泛。这些基于半导体材料的压力/应变传感器的优点是GF较高,但是仍和金属应变片一样,属于分离元器件,即一般一个应变片就是一个电阻,这在应用中,经常需要数个或多个应变片组装联合构成一个惠斯通电阻桥,然后后面再另接一个信号放大调理电路,才能完成压力检测,数据采样放大分析处理。
因此,现有技术的压力检测传感器都是由多个分立的应变片组成,其缺点是明显的,例如需要较大位置贴装至少4个应变片,占用面积大,使得产品无法小型化;四个应变片共有4对引出线需要正确连接,布线复杂;每个应变片都是独立分装,这意味着成本较高。
实用新型内容
本申请实施例的目的在于提供一种集成型压力传感薄膜和传感装置,以解决现有技术的压力检测传感器占用面积大、布线复杂、成本高的问题。
为实现上述目的,本申请采用的技术方案是:提供一种集成型压力传感薄膜,包括主体,所述主体为半导体薄膜,所述半导体薄膜集成有:
感测元件,所述感测元件包括用于压感检测的至少一个电阻器;以及
信号处理电路,所述信号处理电路包括放大电路,所述放大电路的输入与所述电阻器耦接,输出可被识别的电信号。
在其中一个实施例中,所述半导体薄膜包括硅(Si)薄膜、锗(Ge)薄膜,砷化镓(GaAs)薄膜、氮化镓(GaN)薄膜、碳化硅(SiC)薄膜、硫化锌(ZnS)薄膜、或者氧化锌(ZnO)薄膜中的至少一项。
在其中一个实施例中,所述半导体薄膜的厚度n<70um,或n<50um,或n<30um,或n<25um,或n<20um,或n<15um,或n<10um。
在其中一个实施例中,所述感测元件包括至少一个应变感应电阻;
或者,所述感测元件包括一个应变感应电阻和一个定值电容串联或并联组成的RC电路;
或者,所述感测元件包括一个应变感应电阻、一个定值电感和一个定值电容组成的谐振电路;
或者,所述感测元件包括一个应变感应电阻与一个参考电阻串联形成的分压电路;
或者,所述感测元件包括两个所述应变感应电阻串联形成的分压电路;
或者,所述感测元件包括一个所述应变感应电阻与一个参考电阻并联形成的分流电路;
或者,所述感测元件包括两个所述应变感应电阻并联形成的分流电路;
或者,所述感测元件包括一个所述应变感应电阻与三个参考电阻电连接的惠斯通电桥;
或者,所述感测元件包括两个所述应变感应电阻与两个参考电阻电连接形成的半桥电路;
或者,所述感测元件包括四个所述应变感应电阻电连接形成的全桥电路;
或者,所述感测元件包括三个所述应变感应电阻与一个参考电阻电连接形成的电桥电路。
在其中一个实施例中,所述感测元件包括四个电阻器,四个所述电阻器两两相互串联后并联,连个串联节点作为两个输出,两个并联节点作为输入连接电源;
所述放大电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算运算放大器;
所述第一运算放大器的正输入端与其中一个所述串联节点连接,所述第二运算放大器的正输入端与另外一个所述串联节点连接,所述第一运算放大器的负输入端与其输出端之间连接有第一电阻,所述第二运算放大器的负输入端与其输出端之间连接有第二电阻,所述第一运算放大器的负输入端通过一可调电阻连接所述第二运算放大器的负输入端,所述第一运算放大器的输出端与所述第三运算放大器的正输入端耦接,所述第二运算放大器的输出端与所述第三运算放大器的负输入端耦接,所述第三运算放大器的输出端输出所述可被识别的电信号,所述第三运算放大器的输出端和所述第三运算放大器的正输入端之间连接有第三电阻。
在其中一个实施例中,所述信号处理电路还包括一补偿电路,其输入端与所述放大电路的输出端耦合,用于根据所述放大电路输出的信号对所述感测元件11的输出电压失衡进行补偿。
在其中一个实施例中,所述补偿电路包括第四运算放大器,所述第四运算放大器的正输入端用于接入补偿信号,输出端与自身的负输入端连接,并所述第三运算放大器的负输入端耦接。
在其中一个实施例中,所述感测元件还包括温度检测元件。
在其中一个实施例中,所述信号处理电路还用于接收所述温度检测元件输出的温度检测信号,并根据预设的有效灵敏度系数与温度关系表确定传感器修正灵敏度。
在其中一个实施例中,所述信号处理电路还包括模数转换电路和数模转换电路,所述模数转换电路与所述放大电路的输出连接,用于将所述电信号转换成数字信号后输出;所述数模转换电路与所述放大电路连接,用于接收外部输入的数字信号转换成可被放大电路识别的模拟信号。
此外,还提供了一种压力传感器,包括基板,所述基板的至少一侧面设有如上所述的集成型压力传感薄膜。
本申请提供的集成型压力传感薄膜的有益效果在于:与现有技术相比,本申请集成型压力传感薄膜将感测元件和信号处理电路集成到一起,成为一个单元,后面直接连接系统主控处理器,大幅简化了系统方案,更简洁、紧凑、可靠;同时,尺寸小,基于本申请的压力传感器可以做得非常小巧,需要的安装空间小,适用范围更广;同时,生产效率高,由于生产工艺流程中基本上都是半导体产业界的标准工艺,组装简易方便,减少人工干预,因此生产效率高;另外,成本较便宜,根据高集成度减低了压力传感器方案复杂度和器件数量,大大降低了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例一提供的集成型压力传感薄膜的模块示意图;
图2是图1中的集成型压力传感薄膜中的感测元件的电路示意图;
图3是图1中的集成型压力传感薄膜中的感测元件的电路示意图;
图4是图1中的集成型压力传感薄膜中的感测元件的电路示意图;
图5是图1中的集成型压力传感薄膜中的感测元件的电路示意图;
图6是图1中的集成型压力传感薄膜中的感测元件的电路示意图;
图7是图1中的集成型压力传感薄膜中的感测元件的电路示意图;
图8为本申请实施例二提供的集成型压力传感薄膜的模块示意图;
图9为本申请实施例二提供的集成型压力传感薄膜的电路示意图;
图10为本申请实施例提供的压力传感薄器的俯视结构示意图;
图11为本申请实施例提供的压力传感薄器的截面结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不设置为限定本申请。
需说明的是,当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件,它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件,它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”仅设置为便于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。为了说明本申请所述的技术方案,以下结合具体附图及实施例进行详细说明。
电阻温度系数(temperature coefficient of resistance,TCR)表示电阻当温度改变1℃时,电阻值的相对变化,单位为ppm/℃(即10^-6/℃)。电阻应变计的灵敏度系数(gauge factor,GF)表示电阻应变计的单位应变所引起的应变片电阻相对变化,其中,dR/R为电阻变化率,ε为材料的机械应变;有效灵敏度系数(Effective gaugefactor,GF_eff)为实际电阻变化与假设半导体薄膜对结构强度无影响时的理想应变之比。对于特定结构,外力给定时,结构的变形确定。但贴上弹性模量较大的半导体薄膜比如硅(Si)后,一般Si的变形小于载体结构变形。且随着薄膜厚度的增大,薄膜处的应变变形越小,对应的电阻变化减小,即有效GF随着薄膜厚度增加而减小。
请参阅图1,现对本申请实施例提供的集成型压力传感薄膜进行说明。
集成型压力传感薄膜包括主体,主体为半导体薄膜10,半导体薄膜10集成有感测元件11和信号处理电路12,感测元件11包括用于压感检测的至少一个电阻器;信号处理电路12包括放大电路121,请参考图8,放大电路121的输入与电阻器耦接,输出可被识别的电信号。
在其中一个实施例中,半导体薄膜10包括硅(Si)薄膜、锗(Ge)薄膜,砷化镓(GaAs)薄膜、氮化镓(GaN)薄膜、碳化硅(SiC)薄膜、硫化锌(ZnS)薄膜、或者氧化锌(ZnO)薄膜中的至少一项。在其中一个实施例中,半导体薄膜10的厚度n<70um,或n<50um,或n<30um,或n<25um,或n<20um,或n<15um,或n<10um。
在一些实施例中,感测元件11包括一个应变感应电阻,单个电阻的测量电路,可以测量单个电阻的阻值,作为信号输出,比如,欧姆表测电阻、伏安法测电阻、RC电路测电阻、RC振荡电路测电阻、RLC并联谐振电路测电阻等方式,按需选用。欧姆表测电阻与伏安法测电阻为直接测量电阻的方式,相应的电阻测量电路属于常规技术。
①请参阅图2,感测元件11包括一个应变感应电阻R和一个定值电容C串联或并联组成的RC电路。利用RC电路测量电阻,RC电路的时间常数为:τ=RC依据上述公式,已知电容的电容量C,则可以通过测量到的时间常数τ反算出电阻阻值R。
②请参阅图3,感测元件11包括一个应变感应电阻R、一个定值电容C和放大器,将RC串、并联选频网络和放大器结合起来,放大器可采用集成运算放大器。RC串并联选频网络接在运算放大器的输出端和同相输入端之间,构成正反馈,RF、R’接在运算放大器的输出端和反相输入端之间,构成负反馈。正反馈电路和负反馈电路构成一文氏电桥振荡电路,运算放大器的输入端和输出端分别跨接在电桥的两对角线上。该文氏电桥振荡电路的输出频率为:
频率f0对电阻阻值R的变化非常敏感。依据上述公式,已知电容的电容量C,则可以通过测量到的频率f0反算出电阻阻值R。
依据上述公式,已知电感的电感量L和电容的电容量C,则可以通过测量出的角频率ω反算出电阻阻值R。
感测元件11包括两个电阻,比如包括一个应变感应电阻与一个参考电阻串联形成的分压电路;或者包括两个所述应变感应电阻串联形成的分压电路;或者包括一个所述应变感应电阻与一个参考电阻并联形成的分流电路,或者包括两个所述应变感应电阻并联形成的分流电路。
在一个实施例中,感测元件11包括两个应变感应电阻组成的串联分压电路或并联分流电路时,其中一个应变感应电阻为正应变系数感应电阻,另一个为负应变系数感应电阻;或两个感应电阻具有不同的应变系数。
请参阅图7,感测元件11包括四个电阻R1、R2、R3和R4,其中可以是,包括一个应变感应电阻与三个参考电阻电连接的惠斯通电桥;或者,包括两个应变感应电阻与两个参考电阻电连接形成的半桥电路;或者,包括四个应变感应电阻电连接形成的全桥电路;或者,包括三个应变感应电阻与一个参考电阻电连接形成的电桥电路。
在一个实施例中,四个应变感应电阻组成的电桥电路,中两个应变感应电阻为正应变系数感应电阻,另两个为负应变系数感应电阻;或四个电阻具有不同的应变系数。
其中,Ui为Vcc电压,U0为Vm+和Vm-的压差。另外,在四个应变感应电阻电连接形成的全桥电路中,对于四个应变感应电阻的选取有很多种方式,只需满足上述公式中的U0在产生形变时发生变化即可。其中几种典型方式:
R1、R4为正应变系数感应电阻,R2、R3为负应变系数感应电阻;或R1、R4为负应变系数感应电阻,R2、R3为正应变系数感应电阻;或R1、R4为正(或负)应变系数感应电阻,R2、R3为零应变系数感应电阻。
请参阅图8和图9,在其中一个实施例中,感测元件11包括四个电阻器R1、R2、R3、R4,四个电阻器R1、R2、R3、R4两两相互串联后并联,连个串联节点作为两个输出,两个并联节点作为输入连接电源;
放大电路121包括第一运算放大器Amp1、第二运算放大器Amp2、第三运算放大器Amp3;
第一运算放大器Amp1的正输入端与其中一个串联节点(电阻器R1、R2的串联节点)连接,第二运算放大器Amp2的正输入端与另外一个串联节点(电阻器R3、R4的串联节点)连接,第一运算放大器Amp1的负输入端与其输出端之间连接有第一电阻R11,第二运算放大器Amp2的负输入端与其输出端之间连接有第二电阻R12,第一运算放大器Amp1的负输入端通过一可调电阻R0连接第二运算放大器Amp2的负输入端,第一运算放大器Amp1的输出端与第三运算放大器Amp3的正输入端耦接,第二运算放大器Amp2的输出端与第三运算放大器Amp3的负输入端耦接,第三运算放大器Amp3的输出端输出可被识别的电信号,第三运算放大器Amp3的输出端和第三运算放大器Amp3的正输入端之间连接有第三电R13阻。
左边惠斯通电桥的压力传感器的原始输出为:
Vdiff=VSP-VSN=Vcc*[R2/(R1+R2)-R4/(R3+R4)]
由于Vdiff压力检测信号幅度很微小,约在数十微伏(~10uV)量级,不能够直接被通用外部的主控芯片的模数转换器(ADC)处理,所以必须经过放大电路121,比如可编程增益放大器(Promgrammable Gain Amplifier,PGA)处理,才能后接模数转换器。
放大电路121的放大增益为:Gain=(R11+R12)/R0。
其中R0电阻是可变电阻,可以通过熔断丝(Fuse)或者寄存器设置来选择不同的值,从而可以配置放大电路121的实际信号合适放大倍数(Gain)。
在将放大的差分信号,转换成单端输出信号的电路里,请注意,需要满足:
R13=R14,且,R15=R16;这样高度匹配对称的电路性能是最好的。
由于种种缘由,前级的惠斯通电桥(感测元件11)并不能理想的匹配好,两个桥臂总会出现一些失衡,从而导致差分信号VSP和VSN有一个失衡电压输出,即使此时完全没有压力应变。因此,在其中一个实施例中,信号处理电路12还包括一补偿电路122,其输入端与放大电路121的输出端耦合,用于根据放大电路121输出的信号对感测元件11的输出电压失衡进行补偿。补偿电路122包括第四运算放大器Amp4,第四运算放大器Amp4的正输入端用于接入补偿信号VOC_feedback,输出端与自身的负输入端连接,并第三运算放大器Amp3的负输入端耦接。
基于第四运算放大器Amp4的补偿电路122可以解决这个问题,如果固定补偿,可以把补偿信号VOC_feedback接一个合适的固定电压。如果是需要实时动态的补偿,则可以把补偿信号VOC_feedback接在系统主控外部的主控芯片,根据主控芯片接收到的电信号反馈的补偿信号,可以做到通过电压反馈来实时补偿。
可选地,感测元件11还包括温度检测元件,温度检测元件用于所在位置的温度并输出温度检测信号,测量局部温度。信号处理电路12还用于接收温度检测元件输出的温度检测信号,并根据预设的有效灵敏度系数与温度关系表确定传感器修正灵敏度。例如,将温度检测元件检测的温度值应用于预设的灵敏度校准算法得到有效灵敏度系数,该灵敏度校准算法可以基于理论计算或者在受控条件下测量的数据得到,或者基于理论计算和在受控条件下测量的数据进行组和得到。
在其中一个实施例中,信号处理电路12还包括模数转换电路(ADC)和数模转换电路(DAC),模数转换电路与放大电路121的输出连接,用于将电信号转换成数字信号后输出;数模转换电路与放大电路121连接,用于接收外部输入的数字信号转换成可被放大电路121识别的模拟信号。
具体的,感测元件11中的多个电阻器相邻并相互绝缘,在具体应用中,可以利用半导体薄膜10的良好导热性能,实现温度发生变化时,惠斯通电桥转的多个电阻器之间温度的一致变化,避免同一半导体薄膜10中的电阻器的温度存在差异导致的压力检测误差。
在一个实施例中,信号处理电路12还可以包括多路复用器(MUX)、微控制器(MCU)或任何其他常见的信号处理和控制电路。
在一个具体应用实施例中,集成型压力传感薄膜可以在直流模式下运行,也可以在交流模式或脉冲模式下工作。集成型压力传感薄膜还可以在低功耗睡眠模式下运行,在外部触发器事件时,切换到高功耗检测模式,并在触发事件通过时切换回低功耗模式。
在一个实施例中,半导体薄膜10上设有与惠斯通电桥或者半惠斯通电桥连接的电桥触点电极,用于输出电桥电压信号。
在一个实施例中,温度检测元件可以通过触点电极与信号处理电路12连接,或者温度检测元件通过触点电极与外置的控制单元连接,该外置的控制单元可以为外接的信号处理电路12。
在其中一个实施例中,温度触点电极可以包括使用丝网印刷、喷墨印刷、卷对卷印刷等常用印刷技术形成的导电触点,进一步还可以对导电触点进行热退火处理,以形成欧姆接触触点电极也可以由绑线或焊接工艺形成。
在其中一个实施例中,电桥触点电极可以包括使用丝网印刷、喷墨印刷、卷对卷印刷等常用印刷技术形成的导电触点,进一步还可以对导电触点进行热退火处理,以形成欧姆接触触点电极也可以由绑线或焊接工艺形成。
在其中一个实施例中,温度触点电极还可以通过锡球和倒装工艺形成。
在其中一个实施例中,电桥触点电极还可以通过锡球和倒装工艺形成。
在具体应用实施例中,半导体薄膜10的有效灵敏度系数会随温度的变化而变化,温度越高,有效灵敏度系数越小,因此,在采用内置的温度检测元件输出的温度检测信号对应变传感膜进行校准时,通过预设的校准测试,可以获得有效灵敏度系数与温度的关系表,然后通过温度检测元件输出的温度检测信号所对应的温度值获取对应的有效灵敏度系数,基于校准后的有效灵敏度系数确定应变传感膜检测的压力值。
此外,还提供了一种压力传感器,请参阅图9和图10,压力传感器包括基板,基板的至少一侧面设有如上的集成型压力传感薄膜。
在一个实施例中,集成型压力传感薄膜通过胶水或胶膜15将半导体薄膜10贴在基板的表面,半导体薄膜10的外围布置有用于集成型压力传感薄膜的信号输入/输出的金属走线21,金属走线21靠近半导体薄膜10的一端的焊盘22与半导体薄膜10通过金属线30段邦定。其后半导体薄膜10的表面、焊盘22以及金属线30可以利用保护材料例如硅胶40包封,以防止电路收到损坏,也能防水防尘。
与现有技术相比,本申请集成型压力传感薄膜将感测元件11和信号处理电路12集成到一起,成为一个单元,后面直接连接系统主控处理器,大幅简化了系统方案,更简洁、紧凑、可靠;同时,尺寸小,基于本申请的压力传感器可以做得非常小巧,需要的安装空间小,适用范围更广;同时,生产效率高,由于生产工艺流程中基本上都是半导体产业界的标准工艺,组装简易方便,减少人工干预,因此生产效率高;另外,成本较便宜,根据高集成度减低了压力传感器方案复杂度和器件数量,大大降低了成本。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种集成型压力传感薄膜,其特征在于:包括主体,所述主体为半导体薄膜,所述半导体薄膜集成有:
感测元件,所述感测元件包括用于压感检测的至少一个电阻器;以及
信号处理电路,所述信号处理电路包括放大电路,所述放大电路的输入与所述电阻器耦接,输出可被识别的电信号。
2.如权利要求1所述的集成型压力传感薄膜,其特征在于:所述半导体薄膜包括硅(Si)薄膜、锗(Ge)薄膜,砷化镓(GaAs)薄膜、氮化镓(GaN)薄膜、碳化硅(SiC)薄膜、硫化锌(ZnS)薄膜、或者氧化锌(ZnO)薄膜中的至少一项。
3.如权利要求1所述的集成型压力传感薄膜,其特征在于:所述半导体薄膜的厚度n<70um,或n<50um,或n<30um,或n<25um,或n<20um,或n<15um,或n<10um。
4.如权利要求1至3任一项所述的集成型压力传感薄膜,其特征在于:
所述感测元件包括至少一个应变感应电阻;
或者,所述感测元件包括一个应变感应电阻和一个定值电容串联或并联组成的RC电路;
或者,所述感测元件包括一个应变感应电阻、一个定值电感和一个定值电容组成的谐振电路;
或者,所述感测元件包括一个应变感应电阻与一个参考电阻串联形成的分压电路;
或者,所述感测元件包括两个所述应变感应电阻串联形成的分压电路;
或者,所述感测元件包括一个所述应变感应电阻与一个参考电阻并联形成的分流电路;
或者,所述感测元件包括两个所述应变感应电阻并联形成的分流电路;
或者,所述感测元件包括一个所述应变感应电阻与三个参考电阻电连接的惠斯通电桥;
或者,所述感测元件包括两个所述应变感应电阻与两个参考电阻电连接形成的半桥电路;
或者,所述感测元件包括四个所述应变感应电阻电连接形成的全桥电路;
或者,所述感测元件包括三个所述应变感应电阻与一个参考电阻电连接形成的电桥电路。
5.如权利要求1所述的集成型压力传感薄膜,其特征在于:所述感测元件包括四个电阻器,四个所述电阻器两两相互串联后并联,连个串联节点作为两个输出,两个并联节点作为输入连接电源;
所述放大电路包括第一运算放大器、第二运算放大器和第三运算放大器;
所述第一运算放大器的正输入端与其中一个所述串联节点连接,所述第二运算放大器的正输入端与另外一个所述串联节点连接,所述第一运算放大器的负输入端与其输出端之间连接有第一电阻,所述第二运算放大器的负输入端与其输出端之间连接有第二电阻,所述第一运算放大器的负输入端通过一可调电阻连接所述第二运算放大器的负输入端,所述第一运算放大器的输出端与所述第三运算放大器的正输入端耦接,所述第二运算放大器的输出端与所述第三运算放大器的负输入端耦接,所述第三运算放大器的输出端输出所述可被识别的电信号,所述第三运算放大器的输出端和所述第三运算放大器的正输入端之间连接有第三电阻。
6.如权利要求5所述的集成型压力传感薄膜,其特征在于:所述信号处理电路还包括一补偿电路,其输入端与所述放大电路的输出端耦合,用于根据所述放大电路输出的信号对所述感测元件11的输出电压失衡进行补偿。
7.如权利要求6所述的集成型压力传感薄膜,其特征在于:所述补偿电路包括第四运算放大器,所述第四运算放大器的正输入端用于接入补偿信号,输出端与自身的负输入端连接,并所述第三运算放大器的负输入端耦接。
8.如权利要求1所述的集成型压力传感薄膜,其特征在于:所述感测元件还包括温度检测元件。
9.如权利要求8所述的集成型压力传感薄膜,其特征在于:所述信号处理电路还用于接收所述温度检测元件输出的温度检测信号,并根据预设的有效灵敏度系数与温度关系表确定传感器修正灵敏度。
10.如权利要求1所述的集成型压力传感薄膜,其特征在于:所述信号处理电路还包括模数转换电路和数模转换电路,所述模数转换电路与所述放大电路的输出连接,用于将所述电信号转换成数字信号后输出;所述数模转换电路与所述放大电路连接,用于接收外部输入的数字信号转换成可被放大电路识别的模拟信号。
11.一种压力传感器,包括基板,其特征在于,所述基板的至少一侧面设有如权利要求1-10任一项所述的集成型压力传感薄膜。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202120366306.4U CN215114946U (zh) | 2021-02-08 | 2021-02-08 | 集成型压力传感薄膜和压力传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202120366306.4U CN215114946U (zh) | 2021-02-08 | 2021-02-08 | 集成型压力传感薄膜和压力传感器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN215114946U true CN215114946U (zh) | 2021-12-10 |
Family
ID=79335009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202120366306.4U Active CN215114946U (zh) | 2021-02-08 | 2021-02-08 | 集成型压力传感薄膜和压力传感器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN215114946U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116919604A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-10-24 | 赛博派(无锡)科技有限责任公司 | 一种用于骨科手术机器人的制动系统 |
-
2021
- 2021-02-08 CN CN202120366306.4U patent/CN215114946U/zh active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116919604A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-10-24 | 赛博派(无锡)科技有限责任公司 | 一种用于骨科手术机器人的制动系统 |
CN116919604B (zh) * | 2023-07-18 | 2024-03-29 | 赛博派(无锡)科技有限责任公司 | 一种用于骨科手术机器人的制动系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2021185004A1 (zh) | 一种压力感应装置及压力感应设备 | |
CN215114946U (zh) | 集成型压力传感薄膜和压力传感器 | |
US20020086460A1 (en) | Pressure transducer employing on-chip resistor compensation | |
CN110462558A (zh) | 一种压力感应装置及压力感应设备 | |
US7536919B2 (en) | Strain gauge | |
CN111928771A (zh) | 一种应变检测装置及应变检测方法 | |
JPH0715485B2 (ja) | 圧電型力学量センサ | |
US7284440B2 (en) | Line pressure compensated differential pressure transducer assembly | |
CN117268600A (zh) | 一种mems压力传感器芯片及其制备方法 | |
US5742222A (en) | Direct adhering polysilicon based strain gage | |
CN207992280U (zh) | 具有应力检测的微欧姆电流检测电阻 | |
CN207991561U (zh) | 一种用于电阻应变片输出调节的装置 | |
JPH095191A (ja) | 静電容量式圧力センサ | |
CN116067422A (zh) | 一种温湿度复合传感器 | |
CN113720504A (zh) | 一种压力感应装置及电子设备 | |
CN114325047A (zh) | 一种电阻分流器电流检测补偿电路及装置 | |
SU1716979A3 (ru) | Способ измерени давлени и преобразователь давлени | |
JPH0534182A (ja) | 歪・温度複合センサ | |
CN216284033U (zh) | 一种压力感应装置及电子设备 | |
CN110806281A (zh) | 一种内置混凝土结构物的无源超微功耗的形变压力传感器 | |
JP3273768B2 (ja) | 荷重測定装置および荷重測定方法 | |
CN217585654U (zh) | 应变传感器 | |
WO2022047739A1 (zh) | 梁式压力传感器、压力传感装置以及电子设备 | |
CN113227954A (zh) | 压力感应装置、压力感应方法及电子终端 | |
JPS59217374A (ja) | 半導体ひずみ変換器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |