[發明專利]流體傳感器

在審

• 申請號: 202110489972.1
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113624800A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: D·圖姆波德
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00;G01N21/17;G01H17/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 黃倩

1.一種流體傳感器(10)，包括：

殼體結構(12)，形成腔室(14)，

IR發射器(18)，被光學地耦合到所述殼體結構(12)并且被配置用于在所述腔室(14)中發射IR輻射(20)，其中所述IR輻射(20)具有中心波長(λ₀)，以用于提供所述IR輻射(20)與目標流體(F_T)的相互作用，所述相互作用導致所述腔室(14)中或所述殼體結構(12)中的溫度變化(ΔT)，所述溫度變化(ΔT)影響所述殼體結構(12)中的機械脈沖(22)，以及

慣性檢測傳感器(24)，被機械地耦合到所述殼體結構(12)，以用于感測所述殼體結構(12)中的所述機械脈沖。

2.根據權利要求1所述的流體傳感器(10)，其中所述IR輻射(20)與所述目標流體(F_T)的相互作用是通過所述目標流體對所述IR輻射(20)的吸收，并且其中通過所述目標流體(F_T)對所述IR輻射(20)的所述吸收導致所述目標流體(F_T)的所述溫度變化，因此導致所述腔室(14)中的壓力變化，所述壓力變化影響所述殼體結構(12)中的所述機械脈沖。

3.根據權利要求1或權利要求2所述的流體傳感器(10)，其中所述IR輻射(20)與所述目標流體(F_T)的所述相互作用是通過所述目標流體對所述IR輻射(20)的吸收，所述吸收導致所述殼體結構(12)中的所述溫度變化，其中所述殼體結構(12)的加熱與通過所述目標流體對所述IR輻射(20)的所述吸收成反比。

4.根據權利要求3所述的流體傳感器(10)，其中通過所述IR輻射(20)對所述殼體結構(12)的所述加熱減少了所述目標流體(F_T)的IR輻射吸收量。

5.根據前述權利要求中的任一項權利要求所述的流體傳感器(10)，其中所述殼體結構(12)包括機械脈沖放大結構(26)，以用于提供在所述殼體結構(12)中的所述機械脈沖的機械放大，其中所述機械脈沖的所述放大取決于所述殼體結構(12)的所述溫度變化或所述殼體結構(12)的區域的所述溫度變化，所述殼體結構(12)的所述區域被熱耦合到所述機械振動放大結構(26)。

6.根據前述權利要求中的任一項權利要求所述的流體傳感器(10)，其中所述慣性檢測傳感器(24)包括加速度計，所述加速度計被配置為基于所述殼體結構(12)的所述機械脈沖(20)的振幅來提供檢測器輸出信號(S_OUT1)，通過被機械地耦合到所述殼體結構(12)的所述慣性檢測傳感器(24)來接收所述殼體結構(12)的所述機械脈沖(20)。

7.根據權利要求6所述的流體傳感器(10)，其中所述加速度計(24)包括壓電傳感器結構和/或電容傳感器結構，以用于感測所述殼體結構(12)中的所述機械脈沖(20)。

8.根據前述權利要求中的任一項權利要求所述的流體傳感器(10)，其中所述慣性檢測傳感器包括懸置的機械傳感器結構，所述懸置的機械傳感器結構的機械諧振頻率在5Hz與25kHz之間的范圍內，特別是在5Hz與100Hz之間的范圍內。

9.根據前述權利要求中的任一項權利要求所述的流體傳感器(10)，其中所述殼體結構(12)包括蓋結構(12-1)，所述蓋結構(12-1)被機械地耦合到基板(12-2)，其中所述慣性檢測傳感器(24)被機械地耦合到所述蓋結構(12-1)或所述基板(12-2)。

10.根據前述權利要求中的任一項權利要求所述的流體傳感器(10)，還包括：

多個慣性檢測傳感器(24)，被機械地耦合到所述殼體結構(12)，以用于感測所述殼體結構(12)中的所述機械脈沖(20)。