[發明專利]多補償結構的高精度電容式壓力傳感器

有效

• 申請號: 201310186111.1
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN103278284A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 張海苗;歐文
• 申請（專利權）人: 江蘇物聯網研究發展中心
• 主分類號: G01L9/12
• 分類號: G01L9/12
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 殷紅梅

技術領域

本發明涉及一種電容式壓力傳感器，尤其是一種多補償結構的高精度電容式壓力傳感器。

背景技術

隨著MEMS技術的發展，壓力傳感器有了越來越廣泛的市場，應用在汽車控制、醫療、環境監測等各個領域對氣體、液體、蒸汽進行壓力測量和控制。目前，市場主流的壓力傳感器有壓阻式壓力傳感器和電容式壓力傳感器兩種。壓阻式壓力傳感器固有的較大的溫度漂移特性，使其在溫度變化范圍很大的應用領域有很大的局限性。電容式壓力傳感器具有接近于零的溫度系數，此外，它還具有高靈敏度、低功耗、較大的動態響應范圍等顯著優點。

電容式壓力傳感器也存在一些自身的缺點。現在應用中大多為變極距型電容式壓力傳感器，電極板受力后與另一極板間的距離發生改變，因為電容與間距成反比，故導致傳感器的非線性，明顯影響測量的精確度。

壓力傳感器受力的極板由于與待測壓力接觸，裸露在器件外側，易受周圍環境影響，對其測量結果產生一些影響。

以上兩個方面均會影響傳感器的測量精度。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種多補償結構的高精度電容式壓力傳感器，能精確檢測壓力變化，具有良好線性度。

按照本發明提供的技術方案，所述多補償結構的高精度電容式壓力傳感器，包括上基底和下基底，上基底的下表面與下基底的上表面接觸；其特征是：在所述下基底上設有中部通槽，在中部通槽中設置可動膜片，可動膜片與中部通槽的側壁氣密連接，在可動膜片的上表面設置第一支撐部，在可動膜片的下表面設置檢測受力島，在第一支撐部的兩側分別對稱設置第一檢測電極和第二檢測電極；在所述上基底的下表面對應于第一支撐部的位置設有第一槽體，第一槽體的尺寸大于第一支撐部的尺寸；在所述第一槽體的側壁分別對稱設置第三檢測電極和第四檢測電極，第一檢測電極和第三檢測電極相對設置，第二檢測電極和第四檢測電極相對設置。

作為本發明的進一步改進，在所述中部通槽的左側設置左部凹陷區域，左部凹陷區域的底部為支撐床，在支撐床的表面設置第二支撐部，在第二支撐部的兩側分別對稱設置第一參考電極和第二參考電極；在所述上基底的下表面對應于第二支撐部的位置設有第二槽體，第二槽體的尺寸大于第二支撐部的尺寸；在所述第二槽體的側壁分別對稱設置第五參考電極和第六參考電極，第一參考電極和第五參考電極相對設置，第二參考電極和第六參考電極相對設置。

作為本發明的進一步改進，在所述中部通槽的右側設置右部通槽，在右部通槽中設置參考膜片，參考膜片與右部通槽的側壁氣密連接，在參考膜片的上表面設置第三支撐部，在參考膜片的下表面設置參考受力島，在第三支撐部的兩側分別對稱設置第三參考電極和第四參考電極；在所述上基底的下表面對應于第三支撐部的位置設有第三槽體，第三槽體的尺寸大于第三支撐部的尺寸；在所述第三槽體的側壁分別對稱設置第七參考電極和第八參考電極，第三參考電極和第七參考電極相對設置，第四參考電極和第八參考電極相對設置。

作為本發明的進一步改進，所述參考膜片的寬度小于可動膜片的寬度。

作為本發明的進一步改進，在所述上基底上分別設置第三檢測電極和第四檢測電極的電極引線孔。

作為本發明的進一步改進，在所述上基底上分別設置第五參考電極和第六參考電極的電極引線孔。

作為本發明的進一步改進，在所述上基底上分別設置第七參考電極和第八參考電極的電極引線孔。

作為本發明的進一步改進，所述上基底和下基底為硅基底。

本發明所述的多補償結構的高精度電容式壓力傳感器能精確檢測壓力變化，具有良好線性度。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為圖1的A-A’剖視圖。

圖3為本發明所述壓力傳感器受待測壓力作用后的形變圖。

圖4為圖1的B-B’剖視圖。

具體實施方式

下面結合具體附圖對本發明作進一步說明。