[發明專利]基于MEMS技術的同時測量流體密度、壓力和溫度的集成流體傳感器

無效

• 申請號: 201110180191.0
• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN102288516A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 趙立波;黃恩澤;張桂銘;趙玉龍;蔣莊德;苑國英;王曉坡;劉志剛
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N9/00
• 分類號: G01N9/00;G01L9/04;G01K7/25
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.基于MEMS技術的同時測量流體密度、壓力和溫度的集成流體傳感器，其特征在于：包括配置有空腔的基座(2)，基座(2)內壁設置有永磁體(7)，集成傳感器芯片(3)與玻璃底座(4)封裝在一起后封裝在基座(2)底部，所述基座(2)底部開設有供流體流入流出的通液孔(5、6)，所述玻璃底座(4)開設由與前述通液孔相通的開孔已將基座(2)浸沒于流體中，所述集成傳感器芯片(3)通過其焊盤與PCB轉接板(1)相連，再通過信號線輸出；所述集成傳感器芯片(3)包括密度傳感器芯片(31)，壓力傳感器芯片(32)和集成在密度傳感器芯片(31)表面的硼摻雜熱敏電阻(25)，其中，所述密度傳感器芯片(3)通過其上的兩個焊盤引入交流電，所述壓力傳感器芯片(32)采用分布式梁膜結構。

2.如權利要求1所述的基于MEMS技術的同時測量流體密度、壓力和溫度的集成流體傳感器，其特征在于：所述集成傳感器芯片(3)與玻璃底座(4)通過環氧樹脂粘結或玻璃粉燒結工藝封裝在基座底部。

3.如權利要求1中所述的基于MEMS技術的同時測量流體密度、壓力和溫度的集成流體傳感器，其特征在于：所述密度傳感器芯片(31)表面的硼摻雜熱敏電阻(25)的有效長度方向為[010]晶向。

4.根據權利要求1所述的基于MEMS技術的同時測量流體密度、壓力和溫度的集成流體傳感器，其特征在于：在所述壓力傳感器芯片(32)正面刻蝕形成分布式梁(33～36)，在壓力傳感器芯片(32)背面腐蝕形成平膜(39)，所述分布式梁(33～36)在平膜(39)之上，與其共同組成分布式梁膜結構。

5.根據權利要求4所述的基于MEMS技術的同時測量流體密度、壓力和溫度的集成流體傳感器，其特征在于：所述在分布式梁(33～36)上最大應力處布置有由四個電阻條(21～24)形成的半開環惠斯通全橋(37)。

6.根據權利要求5所述的基于MEMS技術的同時測量流體密度、壓力和溫度的集成流體傳感器，其特征在于：所述半開環惠斯通全橋(37)的電阻條(21～24)的布置方式為：電阻條(21～24)的有效長度均沿晶向。

7.根據權利要求1所述的基于MEMS技術的同時測量流體密度、壓力和溫度的集成流體傳感器，其特征在于：所述密度傳感器芯片(31)具有硅微矩形懸臂梁結構，采用硼摻雜的方式在懸臂梁(41)發生共振時的最大應變處形成四個電阻條(26～29)，所述電阻條(26～29)布置成閉環惠斯通全橋(38)。

8.根據權利要求7所述的基于MEMS技術的同時測量流體密度、壓力和溫度的集成流體傳感器，其特征在于：所述構成閉環惠斯通全橋(38)的四個電阻條(26～29)的布置方式為：所述相對的第一和第三電阻條(26、28)的有效長度方向沿[011]晶向，另一對相對的第二和第四電阻條(27、29)的有效長度方向沿晶向。