传感器装置制造方法及图纸

传感器装置具备：作为第一电极部的导电性的基底基板(11)，其被保持为基准电位；作为第二电极部的膜(15)，其与基底基板(11)相向地设置，与周围的压力变化相应地产生位移；外壳(22)，其设置于膜(15)的外侧，被保持为基准电位；电容检测电路，其将来自膜(15)的信号放大，以预先决定的采样周期检测电极间的静电电容；以及信号处理电路，其测量采样前后的静电电容值的差ΔC，并将该差ΔC与预先决定的阈值Cta进行比较，在ΔC≥Cta的情况下判定出异物附着于外壳(22)。通过这样的结构，能够可靠地探测异物附着。异物附着。异物附着。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】传感器装置


[0001]本专利技术涉及一种用于测定气压、水压等压力以及声波、超声波等的压力变化的传感器装置。

技术介绍

[0002]压力传感器能够使用应用了半导体制造技术的MEMS(微机电系统)技术来制造，例如能够实现约0.5mm～2mm见方的超小型传感器。典型的压力传感器具有具备2个电极的电容器构造，能够通过探测因周围压力的变化而引起的静电电容的变化来进行压力测定。这样的电容器构造也可以在电极之间包括空气、各种气体、电绝缘体、压电体等。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2011
‑
120170号公报
[0006]专利文献2：国际公开第2016/114172号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的问题
[0008]在以往的压力传感器中，当因没于水中、结露而附着水滴等异物时，有时探测窗堵塞、或者存在于电极的周围的电力线的分布被搅乱而使测定值变动。
[0009]然而，接收来自压力传感器的信号的外部主机如果没有识别出异物附着这一状态，则会将变动了的测定值直接作为真值来进行处理。其结果是，有可能进行错误的信号处理而向用户呈现不正确的信息。
[0010]本专利技术的目的在于提供一种能够可靠地探测异物附着的传感器装置。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]本专利技术的一个方式所涉及的传感器装置具备：
[0013]第一电极部，其被保持为基准电位；
>[0014]第二电极部，其与该第一电极部相向地设置，与周围的压力变化相应地产生位移；
[0015]外壳构件，其设置在该第二电极部的外侧，被保持为基准电位；
[0016]电容检测电路，其将来自所述第二电极部的信号放大，以预先决定的采样周期检测所述第一电极部与所述第二电极部之间的静电电容；以及
[0017]信号处理电路，其测量采样前后的静电电容值的差ΔC，并将该差ΔC与预先决定的阈值Cta进行比较，在ΔC≥Cta的情况下判定出异物附着于所述外壳构件。
[0018]本专利技术的其它方式所涉及的传感器装置具备：
[0019]第一电极部，其被保持为基准电位；
[0020]第二电极部，其与该第一电极部相向地设置，与周围的压力变化相应地产生位移；
[0021]外壳构件，其设置在该第二电极部的外侧，被保持为基准电位；
[0022]电容检测电路，其将来自所述第二电极部的信号放大，检测所述第一电极部与所
述第二电极部之间的静电电容；以及
[0023]信号处理电路，其将被检测到的静电电容值Cs与预先决定的阈值Ctb进行比较，在Cs＞Ctb的情况下判定出异物附着于所述外壳构件。
[0024]专利技术的效果
[0025]根据本专利技术，能够可靠地探测异物附着。
附图说明
[0026]图1是示出本专利技术的实施方式1所涉及的传感器装置的电极构造的一例的截面图。
[0027]图2是示出本专利技术的实施方式1所涉及的传感器装置的机械结构的一例的截面图。
[0028]图3是示出本专利技术的实施方式1所涉及的传感器装置的电气结构的一例的框图。
[0029]图4的(A)是示出水滴附着于传感器装置的开口的状态的截面图。图4的(B)是示出检测对象的静电电容的随时间变化的图表。
[0030]图5是示出因水滴W而产生寄生电容Cpwd的说明图。
[0031]图6是示出采样前后的压力值的差ΔP的随时间变化的图表。
[0032]图7是示出传感器装置输出的绝对压力P的随时间变化的图表。
[0033]图8是示出外部主机和传感器装置的动作的一例的流程图。
[0034]图9是示出本专利技术的实施方式2所涉及的传感器装置的电极构造的一例的截面图。
[0035]图10是示出本专利技术的实施方式2所涉及的传感器装置的电气结构的一例的框图。
[0036]图11是示出因水滴附着而产生的寄生电容的说明图。
[0037]图12是示出本专利技术的实施方式2所涉及的传感器装置的水滴探测电路的一例的框图。
[0038]图13是示出本专利技术的实施方式3所涉及的传感器装置的电极构造的一例的截面图。
[0039]图14是示出本专利技术的实施方式3所涉及的传感器装置的电气结构的一例的框图。
[0040]图15是示出因水滴附着而产生的寄生电容的说明图。
[0041]图16是示出本专利技术的实施方式3所涉及的传感器装置的水滴探测电路的一例的框图。
具体实施方式
[0042]本专利技术的一个方式所涉及的传感器装置具备：
[0043]第一电极部，其被保持为基准电位；
[0044]第二电极部，其与该第一电极部相向地设置，与周围的压力变化相应地产生位移；
[0045]外壳构件，其设置在该第二电极部的外侧，被保持为基准电位；
[0046]电容检测电路，其将来自所述第二电极部的信号放大，以预先决定的采样周期检测所述第一电极部与所述第二电极部之间的静电电容；以及
[0047]信号处理电路，其测量采样前后的静电电容值的差ΔC，并将该差ΔC与预先决定的阈值Cta进行比较，在ΔC≥Cta的情况下判定出异物附着于所述外壳构件。
[0048]根据该结构，设置于第二电极部的外侧的外壳构件被保持为基准电位。当水滴等异物附着于外壳构件时，存在于外壳部与第二电极部之间的寄生电容发生变化、典型的是
增加，从而被检测到的静电电容值增加。信号处理电路测量静电电容值的差ΔC，在该差ΔC等于阈值Cta或超过阈值Cta的情况下，判定出异物附着于外壳构件。由此能够可靠地探测异物附着。
[0049]本专利技术的其它方式所涉及的传感器装置具备：
[0050]第一电极部，其被保持为基准电位；
[0051]第二电极部，其与该第一电极部相向地设置，与周围的压力变化相应地产生位移；
[0052]外壳构件，其设置在该第二电极部的外侧，被保持为基准电位；
[0053]电容检测电路，其将来自所述第二电极部的信号放大，检测所述第一电极部与所述第二电极部之间的静电电容；以及
[0054]信号处理电路，其将被检测到的静电电容值Cs与预先决定的阈值Ctb进行比较，在Cs＞Ctb的情况下判定出异物附着于所述外壳构件。
[0055]根据该结构，设置于第二电极部的外侧的外壳构件被保持为基准电位。当水滴等异物附着于外壳构件时，存在于第一电极部与第二电极部之间的寄生电容发生变化、典型的是增加，从而被检测到的静电电容值增加。信号处理电路在静电电容值Cs超过阈值Ctb的情况下判定出异物附着于外壳构件。由此能够可靠地探测异物附着。
[0056]在本专利技术中，优选的是，在判定出异物附着的情况下，调整所述电容检测电路的增益和/或所述信号处理电路的增益。
[0057]根据该结构，当异物附着时，被检测到的值发生变化，有时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种传感器装置，具备：第一电极部，其被保持为基准电位；第二电极部，其与该第一电极部相向地设置，与周围的压力变化相应地产生位移；外壳构件，其设置在该第二电极部的外侧，被保持为基准电位；电容检测电路，其将来自所述第二电极部的信号放大，以预先决定的采样周期检测所述第一电极部与所述第二电极部之间的静电电容；以及信号处理电路，其测量采样前后的静电电容值的差ΔC，并将该差ΔC与预先决定的阈值Cta进行比较，在ΔC≥Cta的情况下判定出异物附着于所述外壳构件。2.一种传感器装置，具备：第一电极部，其被保持为基准电位；第二电极部，其与该第一电极部相向地设置，与周围的压力变化相应地产生位移；外壳构件，其设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉林英明，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：