[發(fā)明專利]壓力傳感器、高度計、電子設備以及移動體

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• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN107238462A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 竹內(nèi)淳一;松沢勇介;四谷真一
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: G01L9/00
• 分類號: G01L9/00
• 代理公司: 北京金信知識產(chǎn)權代理有限公司11225
• 代理人: 蘇萌萌,范文萍

技術領域

本發(fā)明涉及一種壓力傳感器、高度計、電子設備以及移動體。

背景技術

一直以來，作為能夠檢測壓力的壓力傳感器，已知有專利文獻1所記載的結構。專利文獻1的壓力傳感器具有：SOI(Silicon On Insulator,絕緣體上硅)基板，其具有凹部，且凹部的底部成為通過受壓而撓曲變形的隔膜；以及硅基板，其封堵凹部的開口，并且為了在該處形成壓力基準室而與SOI基板接合。此外，在隔膜上配置有壓電電阻元件，并且構成為，從該壓電電阻元件取出與隔膜的撓曲相對應的檢測信號，并且基于該檢測信號而對所受到的壓力進行檢測。

在這樣的壓力傳感器中，為了以更高的精度對壓力進行檢測，而謀求提高來自壓力傳感器的輸出(檢測信號)的SN比(信噪比)。作為用于提高SN比的手段，例如可以考慮通過減薄隔膜而使之容易撓曲，從而增大每單位壓力的隔膜的變形量，由此提高靈敏度。但是，如果減薄隔膜，則隔膜的機械強度降低而容易損壞，伴隨于此，耐壓極限(隔膜機械耐受的極限的壓力)降低，因此可檢測壓力的上限變低。

專利文獻1：國際公開WO2009/041463號公報

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠提高壓力的檢測精度且能夠降低隔膜損壞的可能性的壓力傳感器、具備該壓力傳感器的可靠性高的高度計、電子設備以及移動體。

這樣的目的能夠通過如下的本發(fā)明而實現(xiàn)。

本發(fā)明的壓力傳感器的特征在于，具有：隔膜，其通過受壓而撓曲變形；以及位移限制部，其對所述隔膜的變形進行限制，在所述隔膜受到可測量范圍內(nèi)的壓力的第一狀態(tài)下，所述隔膜與所述位移限制部分離，在所述隔膜受到與所述可測量范圍相比較高的壓力的第二狀態(tài)下，所述隔膜與所述位移限制部接觸。

由此，獲得能夠提高壓力的檢測精度且能夠降低隔膜損壞的可能性的壓力傳感器。

在本發(fā)明的壓力傳感器中，優(yōu)選為，具有對置部，所述對置部以在其與所述隔膜之間形成壓力基準室的方式與所述隔膜對置地配置，所述位移限制部相對于所述隔膜而被配置在所述對置部側。

由此，在第二狀態(tài)時，隔膜與位移限制部更切實地接觸。

在本發(fā)明的壓力傳感器中，優(yōu)選為，所述對置部兼作所述位移限制部。

由此，壓力傳感器的結構變得簡單。

在本發(fā)明的壓力傳感器中，優(yōu)選為，所述位移限制部被設置成從所述對置部向所述隔膜側突出。

由此，能夠對隔膜與對置部之間的分離距離(即，壓力基準室的高度)自由地進行設計。

在本發(fā)明的壓力傳感器中，優(yōu)選為，在所述第二狀態(tài)下，所述隔膜的中央部與所述位移限制部接觸。

由于在整個隔膜中其中央部的位移量最大，因此在第二狀態(tài)時，能夠使隔膜與位移限制部更切實地接觸。

在本發(fā)明的壓力傳感器中，優(yōu)選為，所述位移限制部位于所述隔膜與所述對置部之間。

由此，位移限制部的配置的自由度增加。

在本發(fā)明的壓力傳感器中，優(yōu)選為，在所述第二狀態(tài)下，所述隔膜的端部與所述位移限制部接觸。

由于在隔膜變形時，會在隔膜的端部處施加有比較大的應力，因此，通過該端部與位移限制部接觸，能夠減少在端部處施加過度的應力的情況。

在本發(fā)明的壓力傳感器中，優(yōu)選為，對于所述位移限制部的能夠與所述隔膜接觸的部分，實施使該部分與所述隔膜之間的接觸面積減少的接觸面積減少處理。

由此，能夠減少隔膜與位移限制部保持接觸而不分離的所謂“粘連”。

在本發(fā)明的壓力傳感器中，優(yōu)選為，作為所述接觸面積減少處理，在所述位移限制部的能夠與所述隔膜接觸的部分處形成有凹凸。

由此，能夠簡單地減少接觸面積。

在本發(fā)明的壓力傳感器中，優(yōu)選為，在將所述隔膜與所述位移限制部之間的分離距離設為D，將所述第一狀態(tài)下的所述隔膜的向所述位移限制部側的位移量設為α1，將所述第二狀態(tài)下的所述隔膜的向所述位移限制部側的位移量設為α2時，滿足α1＜D≤α2的關系。

由此，能夠更切實地在第一狀態(tài)下使隔膜與位移限制部分離并且在第二狀態(tài)下使隔膜與位移限制部接觸。

在本發(fā)明的壓力傳感器中，優(yōu)選為，在所述隔膜中，中央部的厚度比端部的厚度薄。

由此，能夠抑制隔膜的機械強度的降低，并且使隔膜更加容易撓曲。

本發(fā)明的高度計的特征在于，具有本發(fā)明的壓力傳感器。

由此，能夠獲得可靠性高的高度計。

本發(fā)明的電子設備的特征在于，具有本發(fā)明的壓力傳感器。

由此，能夠獲得可靠性高的電子設備。