專利名稱：一種傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及解決壓力傳感器機(jī)械遲滯性誤差的結(jié)構(gòu)和 方法。
背景技術(shù)：
壓力傳感器是工業(yè)生活中最常見的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，涉及自 動(dòng)化生產(chǎn)、機(jī)床、管道、電力、交通監(jiān)控、航空航天、石油石化、軍工等眾多行業(yè)。隨著微機(jī)電 MEMS技術(shù)的發(fā)展，MEMS壓力傳感器的技術(shù)也得到了顯著提高，傳感器體積越來(lái)越小，測(cè)量 精度也得到了很大提高。
然而對(duì)于測(cè)量高精度壓力時(shí)，壓力傳感器自身的機(jī)械誤差就不能忽視。施加在傳 遞壓力的膜片上的壓力從高至低降到壓力值F時(shí)，和壓力從低至高升到壓力值F時(shí)，雖然最 終的壓力值相同，但由于機(jī)械的遲滯特性，膜片此時(shí)在應(yīng)力作用下的撓度是不同的，即傳感 器膜片壓力載荷的加載線與卸載線不完全重合。對(duì)于壓力傳感器，由于待測(cè)量的壓力可能 不穩(wěn)定，難以確定測(cè)得的電壓信號(hào)是否對(duì)應(yīng)真實(shí)的壓力值，這就造成所測(cè)量的彈性膜片形 變對(duì)應(yīng)的壓力與實(shí)際的壓力有偏差，采集到的壓力信號(hào)精度不高。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的一種測(cè)量壓力的傳感器，其目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺 陷，降低由于機(jī)械遲滯性造成的誤差，提高壓力的測(cè)量精度。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案壓力傳感器由數(shù)模轉(zhuǎn)換器、壓電執(zhí)行器、膜片、襯底組成， 其中襯底上設(shè)置有膜片，壓電執(zhí)行器位于膜片的表面中央，數(shù)模轉(zhuǎn)換器通過(guò)導(dǎo)線連接到壓 電執(zhí)行器上。
本發(fā)明的有益之處在于相比于已有技術(shù)，本發(fā)明傳感器在膜片上使用壓電執(zhí)行 器，驅(qū)動(dòng)膜片彎曲使其在遲滯曲線的加載線或卸載線上，通過(guò)電壓控制驅(qū)動(dòng)力大小，方便有 效地控制膜片彎曲，避免膜片位置的不確定問(wèn)題；使用數(shù)模轉(zhuǎn)換器，在數(shù)字信號(hào)控制下輸出 模擬信號(hào)，方便有效地調(diào)節(jié)壓電執(zhí)行器，達(dá)到提高測(cè)量精度的目的；本發(fā)明的傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，制造工藝簡(jiǎn)易，成本低，對(duì)于測(cè)量高精度的壓力傳感器，性價(jià)比較高。


圖1是本發(fā)明傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明傳感器的結(jié)構(gòu)俯視示意圖。
圖中數(shù)模轉(zhuǎn)換器為1、壓電執(zhí)行器為2、膜片為3、襯底為4。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
對(duì)照?qǐng)D1，傳感器由數(shù)模轉(zhuǎn)換器1、壓電執(zhí)行器2、膜片3、襯底4組成，其中膜片3位于襯底4的上部，壓電執(zhí)行器2位于膜片3的上部，數(shù)模轉(zhuǎn)換器I連接在壓電執(zhí)行器2的 上部，壓電執(zhí)行器2為壓電膜片。
對(duì)照?qǐng)D2，壓電執(zhí)行器2位于膜片3的表面中央，數(shù)模轉(zhuǎn)換器I位于膜片3邊緣，通 過(guò)導(dǎo)線連接到壓電執(zhí)行器2上，控制驅(qū)動(dòng)力大小。
實(shí)施例二
對(duì)照?qǐng)D1，傳感器由數(shù)模轉(zhuǎn)換器1、壓電執(zhí)行器2、膜片3、襯底4組成，其中膜片3 位于襯底4的上部，壓電執(zhí)行器2位于膜片3的上部，數(shù)模轉(zhuǎn)換器I連接在壓電執(zhí)行器2的 上部，壓電執(zhí)行器2為壓電陶瓷。
對(duì)照?qǐng)D2，壓電執(zhí)行器2位于膜片3的表面中央，數(shù)模轉(zhuǎn)換器I位于膜片3邊緣，通 過(guò)導(dǎo)線連接到壓電執(zhí)行器2上，控制驅(qū)動(dòng)力大小。
權(quán)利要求
1.一種傳感器，其特征在于由數(shù)模轉(zhuǎn)換器、壓電執(zhí)行器、膜片、襯底組成，其中襯底上設(shè)置有膜片，壓電執(zhí)行器位于膜片的表面中央，數(shù)模轉(zhuǎn)換器通過(guò)導(dǎo)線連接到壓電執(zhí)行器上。
2.如權(quán)利要求1所述的的傳感器，其特征在于所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出的模擬電壓施加在壓電執(zhí)行器上，控制壓電執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)膜片彎曲。
3.如權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于所述的壓電執(zhí)行器為壓電膜片或壓電陶瓷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種壓力傳感器，傳感器結(jié)構(gòu)包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器、壓電執(zhí)行器、膜片、襯底。壓力測(cè)量的步驟如下數(shù)模轉(zhuǎn)換器為壓電執(zhí)行器施加階梯式增加的電壓；壓電執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)壓力傳感器的膜片彎曲；數(shù)模轉(zhuǎn)換器為壓電執(zhí)行器施加階梯式減小的電壓；測(cè)量膜片上的壓力。本發(fā)明可以避免膜片位置的不確定性問(wèn)題，減小機(jī)械遲滯誤差，改善壓力傳感器的測(cè)量精度。
文檔編號(hào)G01L1/18GK103033295SQ20121058511
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者李維平, 劉清惓, 黃標(biāo), 周曉, 佘德群 申請(qǐng)人:南京高華科技有限公司