【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请要求于2011年10月11日提交的名为“压力传感器”的临时申请No.61/545,790号的优先权,该申请的全部内容通过引用并入本文。
本公开总体上涉及一种电容式压力传感器,并且更具体而言涉及一种改善的传感器,其尤其在非常低的(真空)压力下提供非常精确和准确的压力测量。
技术介绍
压力换能器已经被应用在多种应用领域。一种这样的换能器是电容式压力计,其提供气体、蒸气或其它流体的非常精确和准确的压力测量。应用包括基于真空的工艺和半导体工艺控制的精确控制。示例包括半导体蚀刻工艺和物理气相沉积。电容式压力计通常使用:(a)形成或包括电极结构的柔性膜片;以及(b)固定电极结构,其与膜片间隔开以便在其间建立电容。膜片一侧上的压力相对于膜片另一侧上的压力的变化导致膜片挠曲,使得膜片电极结构和固定电极结构之间的电容根据该压差而变化。通常,膜片一侧上的气体或蒸气处于所测量的压力(Px)下,而膜片另一侧上的气体或蒸气处于已知的参考压力(Pr)下,后者处于在大气压下或某些固定的高或低(真空)压力下,使得膜片的测量侧上的压力可以根据电容测量来确定。已经并持续地开发需要极低压力(高真空)的许多应用导致对能够测量如此低压的电容式压力计存在需要。然而,增加在低压下提供非常精确和准确的压力测量的电容式压力计的灵敏度带来几项设计上的挑战。为了测量非常低的压力(高真空),电容式压力计需要柔性膜片和固定电极结构之间 ...
【技术保护点】
一种电容式压力计组件,包括:膜片,所述膜片包括导电材料;电极结构,所述电极结构包括内电极和外电极,其中所述内电极和外电极彼此分隔开,其中所述膜片能够相对于所述电极结构在(ⅰ)当所述膜片的每一侧上的压力相同时的零位置,与(ii)当最大的可测量压差被施加到所述膜片时的最大差分位置之间移动;支撑结构,所述支撑结构被布置成支撑所述膜片,使得所述膜片相对于所述电极结构受到限制,并且所述膜片与所述内电极和外电极间隔开,并且相对于所述压力计的对准轴线与所述内电极和外电极轴向对准;挡板,所述挡板具有一个或多个孔,所述孔被配置成允许气体到达邻近所述膜片的区域,其中所述挡板被配置成减小由于反应性气体而对所述膜片的表面变形造成的影响。
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
【国外来华专利技术】2011.10.11 US 61/545,7901.一种电容式压力计组件,包括:
膜片,所述膜片包括导电材料;
电极结构,所述电极结构包括内电极和外电极,其中所述内电极和外
电极彼此分隔开,其中所述膜片能够相对于所述电极结构在(ⅰ)当所述
膜片的每一侧上的压力相同时的零位置,与(ii)当最大的可测量压差被施
加到所述膜片时的最大差分位置之间移动;
支撑结构,所述支撑结构被布置成支撑所述膜片,使得所述膜片相对
于所述电极结构受到限制,并且所述膜片与所述内电极和外电极间隔开,
并且相对于所述压力计的对准轴线与所述内电极和外电极轴向对准;
挡板,所述挡板具有一个或多个孔,所述孔被配置成允许气体到达邻
近所述膜片的区域,其中所述挡板被配置成减小由于反应性气体而对所述
膜片的表面变形造成的影响。
2.根据权利要求1所述的电容式压力计组件,其中所述挡板中的一个
或多个孔被配置成沿着所述电容式压力计组件的所述对准轴线与所述膜片
上的所述内电极和所述外电极之间的间隙对准。
3.根据权利要求1所述的电容式压力计组件,其中所述膜片包括超合
金。
4.根据权利要求1所述的电容式压力计组件,还包括壳体,所述壳体
具有用于允许气体进入的入口,其中所述膜片、电极结构、支撑结构和挡
板被设置在所述壳体内。
5.一种电容式压力计组件,包括:
膜片,所述膜片包括导电材料;
电极结构,所述电极结构包括内电极、外电极以及设置于所述内电极
与所述外电极之间的保护结构,其中所述膜片能够相对于所述电极结构在
\t(ⅰ)当所述膜片的每一侧上的压力相同时的零位置,与(ii)当最大的可
测量压差被施加到所述膜片时的最大差分位置之间移动;
支撑结构,所述支撑结构被布置成支撑所述膜片,使得所述膜片相对
于所述电极结构受到限制,并且所述膜片与所述内电极和外电极间隔开,
并且相对于所述压力计的对准轴线与所述内电极和外电极轴向对准;以及
挡板,所述挡板具有一个或多个孔,所述孔被配置成允许气体到达邻
近所述膜片的区域,其中所述挡板被配置成减小由于反应性气体而对所述
膜片的表面变形造成的影响。
6.根据权利要求5所述的电容式压力计组件,其中所述保护结构包括
连续的保护件。
7.根据权利要求5所述的电容式压力计组件,其中所述保护结构包括
由间隙分隔开的内保护件和外保护件。
8.根据权利要求7所述的电容式压力计组件,其中所述保护结构包括
第三保护件,所述第三保护件以与所述电极结构的中心相距更大径向距离
的方式邻近所述外电极设置于所述电极结构上。
技术研发人员:S·D·布兰肯希普,P·D·卢卡斯,
申请(专利权)人:MKS仪器公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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