[發明專利]電容式壓力傳感器

有效

• 申請號: 201310406920.9
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN103674402B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 萊奧·E·巴龍;約翰·A·曹扎斯蒂
• 申請（專利權）人: 丹尼斯科工具有限公司
• 主分類號: G01L9/12
• 分類號: G01L9/12;G01L19/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 董敏,田軍鋒

1.一種壓力傳感器，包括：

探測器本體；

電容式傳感器，所述電容式傳感器布置在所述探測器本體的遠端部處，所述電容式傳感器產生感測電容；

并聯電容；并且

其中，由溫度的變化所引起的所述感測電容的變化通過所述并聯電容的相應變化來抵消。

2.根據權利要求1所述的壓力傳感器，其中，電容式傳感器包括：

壓力可彎曲隔板罩，所述壓力可彎曲隔板罩具有電耦聯至所述探測器本體的第一電容性表面；

相對不可變形的部件，所述相對不可變形的部件具有耦聯至所述壓力可彎曲隔板罩的第二電容性表面，所述第二電容性表面與所述第一電容性表面間隔開；以及

引線，所述引線電耦聯至所述第二電容性表面并且與所述探測器本體隔離；

其中，所述并聯電容存在于所述引線與所述探測器本體之間。

3.根據權利要求2所述的壓力傳感器，其中，所述壓力可彎曲隔板罩與所述相對不可變形的部件構造和設置成配合的關系，其中，由溫度的變化所引起的所述電容式傳感器的電容的變化通過所述引線與所述探測器本體之間的所述并聯電容的變化來抵消，從而提供在所述引線與所述探測器本體之間的下述感測電容：所述感測電容在沒有補償感測溫度變化的情況下在預定溫度范圍內大致相同。

4.根據權利要求1所述的壓力傳感器，其中，由溫度的變化所引起的所述電容式傳感器的電容的減小通過所述并聯電容的相等增大來抵消。

5.根據權利要求2所述的壓力傳感器，其中，所述相對不可變形的部件包括具有隨著溫度的變化而變化的介電常數的介電材料。

6.根據權利要求5所述的壓力傳感器，其中，所述介電常數隨著溫度變化的變化直接地引起將所述電容式傳感器的電容的任何變化抵消的所述并聯電容的變化。

7.根據權利要求1所述的壓力傳感器，其中，所述感測電容在預定溫度范圍內大致相同，而無需溫度測量以補償溫度變化。

8.根據權利要求2所述的壓力傳感器，其中，所述第二電容性表面與所述第一電容性表面通過間隙間隔開，其中，所述間隙隨著溫度增加而增大，從而減小所述電容式傳感器的電容。

9.根據權利要求8所述的壓力傳感器，其中，所述壓力可彎曲隔板罩包括隔板和肩部，并且其中，所述相對不可變形的部件包括凸緣，其中，所述肩部和所述凸緣彼此鄰接，所述相對不可變形的部件具有延伸超過所述凸緣的突出部，所述突出部包括與所述第一電容性表面間隔開以限定所述間隙的所述第二電容性表面，其中，所述間隙增大的比率是所述突出部的長度的函數。

10.根據權利要求9所述的壓力傳感器，其中，所述相對不可變形的部件包括具有大約180ppm/℃的介電常數溫度系數的材料。

11.根據權利要求10所述的壓力傳感器，其中，所述預定溫度范圍是大約-40℃至大約400℃。

12.根據權利要求3所述的壓力傳感器，其中，所述預定溫度范圍是大約-40℃至大約400℃。

13.根據權利要求2所述的壓力傳感器，其中，所述壓力可彎曲隔板罩包括隔板和肩部，并且其中，所述相對不可變形的部件包括凸緣，其中，所述肩部與所述凸緣彼此鄰接，所述相對不可變形的部件具有超過所述凸緣朝向所述隔板延伸的突出部和在所述隔板的對面延伸的長度，其中，所述長度是大約0.375英寸。

14.根據權利要求11所述的壓力傳感器，其中，所述壓力可彎曲隔板罩包括隔板和肩部，并且其中，所述相對不可變形的部件包括凸緣，其中，所述肩部與所述凸緣彼此鄰接，所述相對不可變形的部件具有超過所述凸緣朝向所述隔板延伸的突出部和在所述隔板的對面延伸的長度，其中，所述長度是大約0.375英寸。

15.根據權利要求14所述的壓力傳感器，其中，所述第二電容性表面與所述第一電容性表面通過間隙間隔開，其中，所述壓力可彎曲隔板罩與所述相對不可變形的部件的材料和幾何關系預定成：使得當所述間隙隨著溫度增加而增大時，與所述隔板的彈性模量的隨著溫度增加的變化相關聯的所述感測電容的增加被抵消。