基于MEMS技术的真空传感器制造技术

本实用新型专利技术实施例提供一种基于MEMS技术的真空传感器，包括：MEMS前端电路、电源电路和数据处理电路；MEMS前端电路用于感测被测环境中的真空度，当被测环境的真空度发生变化时，MEMS前端电路能够产生电信号差异，并检测到单端信号；MEMS前端电路包括传感器芯片，传感器芯片包括第一热电偶和加热器；加热器包括第一加热端子和第二加热端子；第一加热端子连接第一电压输出端；第二加热端子接地；第一热电偶的正极和第一热电偶的负极连接微控制器；数据处理电路用于对单端信号进行处理，得到目标真空度值，数据处理电路包括微控制器；电源电路用于为MEMS前端电路和数据处理电路供电，能够实现更快、更可靠地检测环境的真空度，具有体积小，功耗低，成本低，可靠性高的优点。可靠性高的优点。可靠性高的优点。

【技术实现步骤摘要】
基于MEMS技术的真空传感器


[0001]本技术涉及真空度检测
，具体涉及一种基于MEMS技术的真空传感器。

技术介绍

[0002]现有的真空传感器是通过利用电线的热损失随周围气压的变化来测量真空度，被加热的金属丝由于气体分子与金属丝的碰撞而将热量损失传给气体。热损失取决于与金属丝碰撞的次数，因此取决于气体的压力和密度，随着真空度的增加存在的分子数量将成比例的减少，此过程需要漫长的预热过程，然后才能正常工作，而且寿命短，更换成本非常高。

技术实现思路

[0003]本技术实施例提供一种基于MEMS技术的真空传感器，能够实现更快、更可靠地检测环境中的真空度，具有体积小，功耗低，成本低，可靠性高等优点。
[0004]本技术实施例的第一方面提供了一种基于MEMS技术的真空传感器，包括MEMS前端电路、电源电路和数据处理电路；其中，
[0005]所述MEMS前端电路用于感测被测环境中的真空度，当被测环境的真空度发生变化时，所述MEMS前端电路能够产生电信号差异，并检测到单端信号；所述MEMS前端电路包括传感器芯片，所述传感器芯片包括第一热电偶和加热器；所述加热器包括第一加热端子和第二加热端子；所述第一加热端子连接第一电压输出端；所述第二加热端子接地；所述第一热电偶的正极和所述第一热电偶的负极连接所述微控制器；
[0006]所述数据处理电路用于对所述单端信号进行处理，得到目标真空度值，所述数据处理电路包括微控制器；
[0007]所述电源电路用于为所述MEMS前端电路和数据处理电路供电。
[0008]可选地，所述电源电路包括第一接口装置和稳压电路，所述第一接口装置的第一引脚连接电源电压端，所述第一接口装置的第二引脚接地，所述第一接口装置的第三引脚连接所述微控制器的数据信号引脚，所述第一接口装置的第四引脚连接所述微控制器的时钟线引脚，所述第一接口装置的第五引脚连接所述微控制器的时钟引脚，所述第一接口装置的第六引脚连接所述微控制器的数据地址引脚；
[0009]所述稳压电路包括第四电容、第五电容和电源芯片；其中，所述电源芯片的输入引脚和所述第四电容的第一端连接所述电源电压端，所述第四电容的第二端和所述电源芯片的接地引脚接地；所述电源芯片的使能引脚连接所述微控制器的稳压使能引脚；所述电源芯片的输出引脚和所述第五电容的第一端连接第一电压输出端；所述第五电容的第二端接地。
[0010]可选地，所述数据处理电路还包括第一电容和第二电容，所述第一电容的第一端和所述微控制器的电源电压引脚连接电源电压端；所述第一电容的第二端接地；所述第二电容的第一端连接所述微控制器的参考电压引脚；所述第一热电偶的正极连接所述微控制
器的第一信号引脚；所述第一热电偶的负极、第三电容的第一端连接所述微控制器U1的共模电压引脚；所述第三电容的第二端接地。
[0011]实施本技术实施例，具有至少如下有益效果：
[0012]可以看出，通过本技术实施例中的基于MEMS技术的真空传感器，包括：MEMS前端电路、电源电路和数据处理电路；MEMS前端电路用于感测被测环境中的真空度，当被测环境的真空度发生变化时，MEMS前端电路能够产生电信号差异，并检测到单端信号；MEMS前端电路包括传感器芯片，传感器芯片包括第一热电偶和加热器；加热器包括第一加热端子和第二加热端子；第一加热端子连接第一电压输出端；第二加热端子接地；第一热电偶的正极和第一热电偶的负极连接微控制器；数据处理电路用于对单端信号进行处理，得到目标真空度值，数据处理电路包括微控制器；电源电路用于为MEMS前端电路和数据处理电路供电，其中，MEMS前端电路根据传递热量能力的变化来判断真空度的变化，可以大幅缩短预热过程，减少真空度检测所需的时长，在恒压供电的条件下，功耗远远降低，适合电池供电；选用的核心感测元件的尺寸小，使真空计的体积小，且响应快，数据后续传输及处理灵活，可定制性强，并且可以方便的接入各种电子系统之中，方便其他有需要的电子系统扩展真空度检测功能；不像电化学原理的真空计那样有材料损失，所以本方案的真空计具有超长的使用寿命，从而能够实现更快、更可靠地检测环境中的真空度，具有体积小，功耗低，成本低，可靠性高的优点。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本技术实施例提供的一种基于MEMS技术的真空传感器的部分结构示意图。
[0015]图2为本技术实施例提供的一种基于MEMS技术的真空传感器的部分结构示意图。
[0016]图3为本技术实施例提供的一种基于MEMS技术的真空传感器的部分结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0018]本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地
还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
[0019]在本技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本技术所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0020]请参阅图1
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图3，本技术提供一种基于MEMS技术的真空传感器，包括MEMS前端电路、电源电路和数据处理电路；其中，所述MEMS前端电路用于感测被测环境中的真空度，当被测环境的真空度发生变化时，所述MEMS前端电路能够产生电信号差异，并检测到单端信号；所述MEMS前端电路包括传感器芯片U3，传感器芯片U3包括第一热电偶和加热器；所述加热器包括第一加热端子HEATER1和第二加热端子HEATER2；所述第一加热端子HEATER1连接电源电路的第一电压输出端；第二加热端子HEATER2接地；第一热电偶的正极TH+和第一热电偶的负极TH
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连接微控制器U1；所述数据处理电路用于对所述单端信号进行处理，得到目标真空度值，所述数据处理电路包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MEMS技术的真空传感器，其特征在于，包括MEMS前端电路、电源电路和数据处理电路；其中，所述MEMS前端电路用于感测被测环境中的真空度，当被测环境的真空度发生变化时，所述MEMS前端电路能够产生电信号差异，并检测到单端信号；所述MEMS前端电路包括传感器芯片，所述传感器芯片包括第一热电偶和加热器；所述加热器包括第一加热端子和第二加热端子；所述第一加热端子连接第一电压输出端；所述第二加热端子接地；所述数据处理电路包括微控制器所述第一热电偶的正极和所述第一热电偶的负极连接所述微控制器；所述数据处理电路用于对所述单端信号进行处理，得到目标真空度值；所述电源电路用于为所述MEMS前端电路和数据处理电路供电。2.根据权利要求1所述的真空传感器，其特征在于，所述电源电路包括第一接口装置和稳压电路，所述第一接口装置的第一引脚连接电源电压端，所述第一接口装置的第二引脚接地，所述第一接口装置的第三引脚连接所述微控制器的数据信号引脚，所述第一接口装置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：林钟伟，刘伟，李卢，谢立坚，成启通，
申请(专利权)人：博思发科技深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：