[發明專利]壓力傳感器

有效

• 申請號: 200780053760.7
• 申請日: 2007-07-12
• 公開（公告）號: CN101743462A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: A·克拉梅;F·卡舒貝克;K·博內特;H·布雷德勒
• 申請（專利權）人: ABB研究有限公司
• 主分類號: G01L11/02
• 分類號: G01L11/02;G01L1/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李娜;王忠忠

1.具有至少兩個壓力感測元件(3、4)的壓力傳感器(16)，通 過利用至少一個光源(1)的照明(2)來讀出壓力感測元件的光學特 性中的壓力導致的變化，其中：

所述壓力傳感器(16)包括被單獨地定位在兩個壓力艙(5、6) 中的所述至少兩個壓力感測元件(3、4)，所述感測元件(3、4)被 布置成基本上彼此靠近并且由相同的光源(1)對稱地照射，其中透射 通過所述感測元件(3、4)的光依賴于壓力并且使用至少兩個對應的 檢測器(7、8)而被檢測，并且其中基于這些檢測器(7、8)的輸出 評估在所述兩個壓力艙(5、6)中的差動壓力，

其中所述至少兩個壓力感測元件(3、4)是具有吸收邊緣的濾波 器元件，所述吸收邊緣在外部壓力的影響下在光譜上位移，

其中所述至少兩個壓力感測元件(3、4)被布置成彼此靠近或者 要么在一個平面中要么在朝著彼此傾斜的角度小于180°的情況下邊 緣對邊緣，所述角度適合于光源(1)的光發射特性，并且其中所述光 源(1)被布置成在所述至少兩個壓力感測元件(3、4)的一個側面上， 并且在可比較的光學條件下照射所述至少兩個壓力感測元件(3、4)，

其中每個壓力艙(5、6)包括支撐至少兩個光學上基本透明的間 隔的窗口(9)的至少一個框架元件(10)，所述至少兩個光學上基本 透明的間隔的窗口(9)中的一個面向所述光源(1)并且另一個面向 所述檢測器(7、8)，其中所述兩個窗口(9)之間的間隙形成壓力艙 (5、6)的腔(30)，所述腔(30)除了壓力感測開口(12)以外被 保護不受周圍壓力的影響，并且其中所述至少兩個壓力感測元件(3、 4)被布置在所述腔(30)中。

2.根據權利要求1所述的壓力傳感器，其中所述壓力傳感器包括 將空間分隔成兩個半空間的對稱平面(13)，所述光源(1)基本上被 定位在所述對稱平面(13)中，并且所述至少兩個壓力感測元件(3、 4)被定位在任何一個所述半空間中。

3.根據權利要求1所述的壓力傳感器，其中在所述至少兩個壓力 感測元件(3、4)和光源(1)之間提供光學上基本透明的塊，通過所 述光學上基本透明的塊將照明(2)從所述光源(1)傳送到所述至少 兩個壓力感測元件(3、4)，其中所述光源(1)被固定在所述塊(14) 上或者集成到所述塊(14)中，并且其中所述至少兩個壓力感測元件 (3、4)和／或壓力艙(5、6)被固定到所述塊(14)上或者集成到所 述塊(14)中。

4.根據權利要求2所述的壓力傳感器，其中在所述至少兩個壓力 感測元件(3、4)和光源(1)之間提供光學上基本透明的塊，通過所 述光學上基本透明的塊將照明(2)從所述光源(1)傳送到所述至少 兩個壓力感測元件(3、4)，其中所述光源(1)被固定在所述塊(14) 上或者集成到所述塊(14)中，并且其中所述至少兩個壓力感測元件 (3、4)和／或壓力艙(5、6)被固定到所述塊(14)上或者集成到所 述塊(14)中。

5.根據前述權利要求1-4中任一項所述的壓力傳感器，其中優 選地在所述腔中提供油。

6.根據權利要求4所述的壓力傳感器，其中所述窗口(9)是藍 寶石窗口，并且其中所述兩個壓力艙(5、6)被布置在相同的平面中。

7.根據前述權利要求1-4中任一項所述的壓力傳感器，其中所 述至少兩個壓力感測元件(3、4)是包括嵌入的半導體納米晶體的玻 璃基體，或者是體半導體晶體，或者基于光子晶體。

8.根據前述權利要求1-4中任一項所述的壓力傳感器，其中在 沒有通過所述至少兩個壓力感測元件(3、4)的衰減的情況下另外存 在用于測量所述光源(1)的強度的強度檢測器，以及／或者其中另外 存在溫度感測檢測器，并且通過考慮這些檢測器的一個或二者的輸出 來補償擾亂差動壓力測量的檢測器(7、8)的輸出中的那些光譜位移。

9.根據前述權利要求1-4中任一項所述的壓力傳感器，其中所 述至少兩個壓力感測元件被分組為至少兩對壓力感測元件，并且其中 所述至少兩對壓力感測元件(3、4)由所述相同的光源(1)照射。