[發(fā)明專利]用于組合式傳感器裝置的集成機械組件設計

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910145277.2
• 申請日: 2009-05-20
• 公開（公告）號: CN101586970A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發(fā)明（設計）人: T·塞爾萬;S·薩達西萬
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: G01D11/24
• 分類號: G01D11/24;G01D21/02;G01K7/22;G01L1/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 嚴志軍;譚祐祥

技術領域

[0001]實施例大體涉及傳感器方法和系統(tǒng)。實施例還涉及組合式傳感器。實施例另外涉及用于感測壓力、濕度和/或溫度的集成的機電組件設計。

背景技術

[0002]各種類型的傳感器用于檢測諸如濕度、壓力、溫度等大氣參數(shù)。感測應用的實例包括氣象監(jiān)測無線電探空儀應用、過程控制裝置、醫(yī)學裝備控制等。在這些應用中使用的典型的傳感器儀器例如同時使用不只一個被測變量來確定計算，以用于系統(tǒng)中的測量。通常，這種系統(tǒng)中使用的單個傳感器覆蓋大的區(qū)域并且設有經校準的或者未校準的模擬輸出，或者為具有小信號輸出的傳感器的形式。這種輸出需要由終端使用者在系統(tǒng)內進行調節(jié)和校準。

[0003]信號調節(jié)電路通常用作信號調節(jié)單元的接口，以便將從數(shù)據(jù)源接收的差分輸入信號轉換成更有用的輸出信號。信號調節(jié)電路可以結合傳感器來使用，以接收傳感器輸入信號并且將輸入信號轉換成由控制系統(tǒng)使用的輸出電壓。現(xiàn)有技術感測應用中的大多數(shù)具有有限的感測能力。這種感測應用使用單獨的信號調節(jié)電路來調節(jié)來自傳感器的原始信號，而不管由傳感器測得的量。這種措施產生大量的輔助操作，這種輔助操作會導致更長的處理時間和不準確的結果。因此增加了封裝用于這種應用的單個傳感器的安裝成本，這就進一步增大了組件的大小。

[0004]基于以上內容，認為存在對用于感測壓力、濕度、溫度等的改進的機電組件設計的需求，如本文中更詳細地描述的那樣。

發(fā)明內容

[0005]提供以下概述以有助于理解所公開的實施例特有的一些新穎特征，并且該概述不意圖是完整的說明。可通過將整個說明書、權利要求書、附圖以及摘要作為整體考慮而獲得對實施例的各方面的完整的理解。

[0006]因此，本發(fā)明的一個方面是提供改進的傳感器方法和系統(tǒng)。

[0007]本發(fā)明的另一方面是提供用于測量濕度、壓力和溫度的改進的組合式傳感器。

[0008]本發(fā)明的又一方面是提供用于組合式傳感器的改進的機械組件設計。

[0009]現(xiàn)在可以如此處所述來實現(xiàn)前述方面和其它目的及優(yōu)點。公開了用于可以檢測及測量濕度、壓力和溫度的組合式傳感器的集成機電組件。壓力傳感器和專用集成電路(ASIC)可以安裝在第一隔室中，且溫度傳感器可以安裝在殼體的第二隔室中。類似地，濕度傳感器可以安裝在第三隔室中并且可以與壓力傳感器和ASIC隔離。與這些傳感器和ASIC相關聯(lián)的感測元件可以使用用于其電連接的引線接合而連接至引線框端子。壓力蓋和濕度蓋以及保形涂層可以遮蔽并保持壓力傳感器和濕度傳感器。這種保形涂層的一個實例是“圓頂封裝體(glob-top)”，其是用于板上芯片組件構件的保形涂層的變體。“圓頂封裝體”通常作為沉積在半導體芯片及其引線接合上的一滴特別地配方的樹脂來提供，例如，以便提供機械支承并且排除諸如可中斷電路運行的指紋殘留的污染。所公開的濕度傳感器大體包括疏水過濾器，以便防止水汽飽和的空氣到達感測元件，以提供準確的傳感器測量。

[0010]傳感器組件可以實施為雙排直插式組件(DIP)或表面安裝型(SMT)，其具有更低的成本且在尺寸上更小。濕度傳感器可以暴露于環(huán)境及為了應用要求而與環(huán)境隔離。壓力傳感器大體結合了ASIC，其包括儀表放大器或運算放大器，以用于對單個傳感器輸出的放大。感測元件和ASIC可以在組件內部或者外部電連接在一起。優(yōu)選地，承載在殼體上的一個或多個引線框電連接至傳感器和ASIC，從而傳感器和ASIC經由引線框而電連接至印刷電路板。

[0011]感測元件可以經由印刷電路板電連接到ASIC上。ASIC可以集成在組件中，以便接收輸出信號，由此，當ASIC電聯(lián)接至感測元件時，ASIC可以調節(jié)輸出信號并且提供經調節(jié)的輸出。ASIC優(yōu)選包括傳感器信號的溫度補償和放大。因此，本文所公開的組合式傳感器可以用來感測溫度和/或壓力以及濕度，同時提供高精度和更快的響應時間。

附圖說明

[0012]附圖進一步說明了實施例且與具體實施方式一起用來闡述本文所公開的實施例，在附圖中，相似的參考標號在全部單獨的圖中指代相同的或者功能上類似的元件，且附圖結合在本說明中并形成其一部分。

[0013]圖1示意了根據(jù)一個優(yōu)選實施例的組合式傳感器的透視圖；

[0014]圖2示意了根據(jù)一個優(yōu)選實施例的壓力傳感器、濕度傳感器、熱傳感器(例如熱敏電阻)以及殼體的透視圖；

[0015]圖3示意了根據(jù)一個優(yōu)選實施例的與隔室相關聯(lián)的組合式傳感器的平面圖；

[0016]圖4示意了根據(jù)一個優(yōu)選實施例的帶有引線接合的組合式傳感器的截面圖；