[發明專利]由耦合到諧振器上的納米計制成的壓力傳感器

有效

• 申請號: 201380050348.5
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN104662400B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: J－C·利歐;G·里赫
• 申請（專利權）人: 薩甘安全防護公司
• 主分類號: G01L9/00
• 分類號: G01L9/00;G01L13/02;G01L19/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張蘭英

1.一種由半導體材料制成的壓力傳感器，所述傳感器包括盒子(1)，所述盒子限定處于二次真空下的外殼(2)，至少一個諧振器(3)被接納在所述外殼中且通過柔性橫梁(4)從至少一個可彈性變形的膜片(5)懸掛，所述膜片(5)封閉所述外殼，所述外殼還含有用于激勵所述諧振器以便將所述諧振器設定成振動的裝置(7，12)和用于檢測所述諧振器的振動頻率的檢測器裝置，所述檢測器裝置包括壓阻式的至少第一應變計(9)，所述傳感器的特征在于：

所述第一應變計被懸掛，并具有固定到所述橫梁中的一者的一個端部和固定到所述膜片的一個端部；以及

所述諧振器和所述第一應變計布置成能夠形成種類和濃度基本上相同的摻雜區域；

其中所述傳感器具有單一諧振器(3)；所述橫梁(4)被安排為對應地將所述諧振器(3)的成對相對的四個側面連接到所述膜片(5.1、5.2)的兩個平行的第一橫梁(4.1)和兩個平行的第二橫梁(4.2)，所述傳感器具有各自連接到所述橫梁(4)中的一者的四對應變計(9.1A、9.1B、9.2A、9.2B)，所述第一橫梁(4.1)基本上垂直于所述第二橫梁(4.2)。

2.根據權利要求1所述的傳感器，其特征在于，連接到所述第一橫梁(4.1)中的一者的所述應變計(9.1A)垂直于所述第一橫梁延伸，連接到所述第一橫梁中的另一者的所述應變計(9.1B)垂直于所述第一橫梁延伸，而連接到所述第二橫梁(4.2)的所述應變計(9.2A、9.2B)以與連接到所述第一橫梁的所述應變計相同的方式來布置。

3.根據權利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述盒子(1)承載：

第一對膜片(5.1)，所述第一對膜片垂直于所述第一橫梁(4.1)且各自連接到所述第一橫梁中的一者以及連接到所述相對應的應變計(9.1)；以及

第二對膜片(5.2)，所述第二對膜片垂直于所述第二橫梁(4.2)且各自連接到所述第二橫梁中的一者以及連接到所述相對應的應變計(9.2)，

所述盒子布置成使得所述第一對膜片和所述第二對膜片經受不同的壓力。

4.根據權利要求3所述的傳感器，其特征在于，所述盒子(1)具有對著所述第一對膜片的所述膜片(5.1)的至少一個第一進出開口和對著所述第二對膜片的所述膜片(5.2)的至少一個第二進出開口，所述開口對著在所述盒子的同一側面上的表面開放。

5.根據權利要求中1到4中任一項所述的傳感器，其特征在于，每個橫梁(4)加倍以便形成一對橫梁。

6.根據權利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述橫梁(4)和所述應變計(9)平行于所述膜片(5)延伸，并具有連接到從所述膜片的纖細部分突出的立柱(6、10)的一個端部。

7.根據權利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述橫梁(4)垂直于所述膜片(5)延伸。

8.根據權利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述應變計(9)具有矩形的截面，所述矩形具有長度小于1μm的長邊。

9.根據權利要求8所述的傳感器，其特征在于，所述應變計(9)具有矩形的截面，所述矩形具有長度等于約250nm的長邊。

10.根據權利要求8所述的傳感器，其特征在于，所述應變計(9)具有小于10μm的長度。

11.根據權利要求10所述的傳感器，其特征在于，所述應變計(9)具有約3μm的長度。

12.根據權利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述激勵裝置(7、12)布置成使所述諧振器(3)運動以在兩個位置之間往復。

13.根據權利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述激勵裝置包括：

用于將所述諧振器從第一位置運動到第二位置的至少一個元件(12)；和

用于使所述諧振器朝向其第一位置彈性地回復的元件(4)。