[發(fā)明專利]微機械的壓力傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380019457.0
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN104204755B
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設計）人: C.舍林;R.哈斯
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01L13/02
• 分類號: G01L13/02;G01L19/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 方莉;汲長志

本發(fā)明涉及一種具有高動態(tài)的測量區(qū)域的微機械的壓力傳感器。該壓力傳感器具有兩個壓力敏感的、閉合的傳感器薄膜，其中，兩個傳感器薄膜中的每一個傳感器薄膜可以耦接到一自身的壓力貯存器上；還具有一布置在傳感器薄膜之間的止擋裝置，該止擋裝置具有下列元件：一錨固元件，用于將止擋裝置錨固在傳感器薄膜中的至少一個傳感器薄膜上；至少一個將兩個傳感器薄膜基本上剛性連接的耦接元件；多個支撐元件，傳感器薄膜中的一個傳感器薄膜在定義的幾何上的偏移的情況下能與支撐元件接觸；以及一密封元件，用于密封止擋裝置。通過兩個傳感器薄膜的基本上剛性的耦接，有利地取消了單個的絕對壓力值的相減。

技術領域

本發(fā)明涉及一種微機械的壓力傳感器。

背景技術

在已知的煙灰顆粒過濾器中，為了確定煙灰質量采用壓差傳感器。在較高的煙灰質量的情況下，會在傳感器上產(chǎn)生直至1.5bar超壓的壓力。通常一完整無損的煙灰顆粒過濾器擋住所有煙灰顆粒的多于95%。但在其運行持續(xù)時間內，顆粒過濾器會漏水，其中，在該情況下泄漏測量可以識別出顆粒過濾器中的可能的泄漏。為了測量泄漏壓差所需的壓力分辨率位于大致5mbar，該壓力例如可以利用一其它的具有大致200mbar的滿量程的傳感器實現(xiàn)。

WO3045110公開了一種傳感器，其中，在一可自由運動的、不氣密的薄膜和一支撐元件之間施加一電壓，用以將薄膜為了運行而有目的性地帶到止擋上。

從DE102010040373中還公開了一種具有雙線性的特征曲線的壓力傳感器，但其由于污染危險僅可用作絕對壓力傳感器或者其特征曲線僅沿著一個方向具有一雙線性的特征。

發(fā)明內容

本發(fā)明的任務在于，提出一種改良的微機械的壓力傳感器。

該任務利用微機械的壓力傳感器解決，其具有：

- 兩個壓力敏感的、閉合的傳感器薄膜，其中，兩個傳感器薄膜中的每一個都能耦接在一自身的壓力貯存器上；以及

- 一個布置在傳感器薄膜之間的止擋裝置，其具有下列元件：

- 一個錨固元件，用于將止擋裝置錨固在傳感器薄膜中的至少一個傳感器薄膜上；

- 至少一個將兩個傳感器薄膜基本上剛性地連接起來的耦接元件；

- 多個支撐元件，傳感器薄膜中的一個傳感器薄膜在定義的幾何上的偏移的情況下能與支撐元件接觸；以及

- 一個密封元件，用于密封止擋裝置。

壓力傳感器的優(yōu)選的改進方案在以下說明中描述。

發(fā)明優(yōu)點

根據(jù)本發(fā)明的壓力傳感器具有如下特別的優(yōu)點，其可用作壓差傳感器，其中，取消了單個壓力相減的必要性。這能夠通過基本上剛性的耦接元件實現(xiàn)，該耦接元件將兩個傳感器薄膜相互連接。通過一密封止擋裝置的密封元件有利地防止檢測機構受到有害的影響（例如以煙灰顆粒為形式），由此能夠顯著地延長傳感器的運行持續(xù)時間。

壓力傳感器的一種有利的改進方案的特征在于，錨固元件和支撐元件借助于彈性元件相互連接。由此可以有利地定義地調節(jié)整個止擋裝置的彈簧常數(shù)。

壓力傳感器的一種優(yōu)選的實施方式的特征在于，止擋裝置和兩個傳感器薄膜中的每個傳感器薄膜之間的間距基本上是相等的。這有利地產(chǎn)生了壓力傳感器的對稱的特征曲線。

壓力傳感器的一種優(yōu)選的實施方式的特征在于，兩個傳感器薄膜基本上是相等厚度的。由此同樣輔助了壓力傳感器的對稱的運行行為。

壓力傳感器的一種優(yōu)選的實施方式的特征在于，在傳感器薄膜中的至少一個傳感器薄膜中和/或在止擋裝置中構造方位地（azimuthal）走向的凸起。以這種方式可以設計薄膜的彈簧常數(shù)的大小和/或止擋裝置的彈簧常數(shù)的大小。