[發(fā)明專利]壓力傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310073745.6
• 申請日: 2013-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN103308246A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 內(nèi)山武;新荻正隆
• 申請（專利權(quán)）人: 精工電子有限公司
• 主分類號(hào): G01L13/06
• 分類號(hào): G01L13/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 何欣亭;李浩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及壓力傳感器。

背景技術(shù)

一直以來，例如已知一種差壓傳感器(壓力傳感器)，其中通過使兩面受壓型的2個(gè)壓力傳感器元件在2個(gè)對稱的壓力導(dǎo)入路徑上的位置接近，且互相配置為極性相反，對2個(gè)壓力傳感器元件的輸出進(jìn)行差動(dòng)放大，從而得到使壓力傳感器元件的溫度特性所導(dǎo)致的檢測誤差和擾動(dòng)所導(dǎo)致的振動(dòng)等抵消的輸出(例如參照專利文獻(xiàn)1)。

專利文獻(xiàn)1：日本特開平4-29027號(hào)公報(bào)。

另外，在上述現(xiàn)有技術(shù)所涉及的壓力傳感器中，例如在根據(jù)感應(yīng)部的材料形狀等，對于壓力的靈敏度的頻率相關(guān)性較弱或者非相關(guān)，對于廣范的頻帶具有大致同等的靈敏度的情況下，相對于期望的頻帶的信號(hào)，其他頻帶的信號(hào)所導(dǎo)致的噪聲(noise)增大，擔(dān)心由于期望的頻帶以外的信號(hào)，壓力傳感器的輸出飽和。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種能降低檢測誤差和擾動(dòng)所導(dǎo)致的振動(dòng)等、并且能夠得到期望的頻率特性的壓力傳感器。

為解決上述問題并達(dá)到該目的，本發(fā)明所涉及的壓力傳感器包括：2個(gè)壓力變動(dòng)傳感器(例如實(shí)施方式中的第一壓力變動(dòng)傳感器(P1)11a和第二壓力變動(dòng)傳感器(P2)11b)；以及檢測單元(例如實(shí)施方式中的檢測電路12)，檢測所述2個(gè)壓力變動(dòng)傳感器的輸出的差值，所述壓力變動(dòng)傳感器包括：開口的腔(例如實(shí)施方式中的腔21)；懸臂(例如實(shí)施方式中的懸臂22)，形成為在從基端側(cè)朝向前端側(cè)的方向延伸的板狀，具有在所述腔的開口端(例如實(shí)施方式的開口端21a)以懸臂狀態(tài)被支持的基端部(例如實(shí)施方式中的基端部22a)和作為自由端的前端部(例如實(shí)施方式中的前端部22b)，根據(jù)所述腔的內(nèi)部與外部的壓力差而彎曲變形；間隙(例如實(shí)施方式中的間隙23)，設(shè)在所述懸臂的所述前端部與所述腔的開口端之間，將所述腔的內(nèi)部與外部連通；以及變形檢測單元(例如實(shí)施方式中的壓電電阻24)，檢測所述懸臂的彎曲變形并輸出檢測結(jié)果的信號(hào)，所述2個(gè)壓力變動(dòng)傳感器具有至少根據(jù)所述腔的容量或者所述間隙的距離而互不相同的頻率特性。

并且，在本發(fā)明所涉及的壓力傳感器中，所述頻率特性是所述壓力變動(dòng)傳感器的靈敏度為既定值以上的下限頻率。

并且，在本發(fā)明所涉及的壓力傳感器中，所述2個(gè)壓力變動(dòng)傳感器配置為在所述懸臂的延伸方向，使一個(gè)所述懸臂的所述前端部與另一個(gè)所述懸臂的所述基端部對置而相鄰。

并且，在本發(fā)明所涉及的壓力傳感器中，所述2個(gè)壓力變動(dòng)傳感器配置為在所述懸臂的延伸方向，使相互的所述懸臂的所述前端部彼此對置而相鄰。

并且，在本發(fā)明所涉及的壓力傳感器中，所述變形檢測單元在由半導(dǎo)體材料形成的所述懸臂的所述基端部，包括通過雜質(zhì)的摻雜形成的壓電電阻(例如實(shí)施方式中的壓電電阻24)。

根據(jù)本發(fā)明的壓力傳感器，通過檢測具有互不相同的頻率特性的2個(gè)壓力變動(dòng)傳感器的輸出的差值，能夠僅檢測與不同頻率特性的差值相當(dāng)?shù)摹⑵谕念l率特性的壓力變動(dòng)。

由此，能夠防止由于期望的頻率特性以外的其他頻率特性的壓力變動(dòng)，從而相對于期望的頻率特性的壓力變動(dòng)的噪聲(noise)增大，能夠防止在初級(jí)的放大電路等中信號(hào)飽和。

而且，能夠利用2個(gè)壓力變動(dòng)傳感器的輸出的差值，抵消在各壓力變動(dòng)傳感器產(chǎn)生的溫度特性所導(dǎo)致的檢測誤差和擾動(dòng)所導(dǎo)致的振動(dòng)等，能夠提高壓力變動(dòng)的檢測精度。

并且，通過使2個(gè)壓力變動(dòng)傳感器的互不相同的頻率特性例如像截止頻率等那樣，為壓力變動(dòng)傳感器的靈敏度為既定值以上的下限頻率，能夠僅檢測與不同下限頻率的差值相當(dāng)?shù)摹⑵谕念l帶的壓力變動(dòng)。

即，通過檢測2個(gè)壓力變動(dòng)傳感器的輸出的差值，能夠抵消比一個(gè)下限頻率與另一個(gè)下限頻率之間的期望的頻帶高的頻率和低的頻率的壓力變動(dòng)。

由此，能夠使壓力傳感器僅對期望頻帶的壓力變動(dòng)具有靈敏度地進(jìn)行工作。

并且，2個(gè)壓力變動(dòng)傳感器通過配置為在懸臂的延伸方向從相互的懸臂的基端側(cè)朝向前端側(cè)的方向成為相同方向，能夠使例如風(fēng)或光等擾動(dòng)所導(dǎo)致的振動(dòng)對于相互的懸臂同樣進(jìn)行作用，能夠利用2個(gè)壓力變動(dòng)傳感器的輸出的差值，適當(dāng)?shù)窒诟鲏毫ψ儎?dòng)傳感器產(chǎn)生的擾動(dòng)所導(dǎo)致的振動(dòng)。

并且，2個(gè)壓力變動(dòng)傳感器通過配置為在懸臂的延伸方向從相互的懸臂的基端側(cè)朝向前端側(cè)的方向成為相反方向，例如能夠抑制對于聲音等高頻帶的振動(dòng)在相互的懸臂的靈敏度產(chǎn)生相位差，能夠利用2個(gè)壓力變動(dòng)傳感器的輸出的差值，適當(dāng)?shù)窒诟鲏毫ψ儎?dòng)傳感器產(chǎn)生的聲音等高頻帶的振動(dòng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的壓力傳感器的壓力變動(dòng)傳感器的俯視圖和剖視圖；