[实用新型]一种可降低误差的传感器

说明书

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。