【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压力传感器,尤其涉及一种采用双膜三梁结构的压电谐振式压力传感器及压力测量方法。
技术介绍
1、压力传感器是用于测量液体或气体压强的检测装置,而高精度压力传感器是精确压力表征的核心组件。随着科学技术的发展与进步,系统的自动化程度和复杂性越来越高,导致系统对压力传感器精度要求高的同时对灵敏度的指标也提出了高要求。在许多应用中,都需要精确、快速的压力测量以确保安全性、性能评估、设计验证和工艺优化等。例如,在军事领域,高精度高灵敏度的压力传感器用于准确、快速测量飞机飞行的高度、速度、攻角等参数,以提高相应飞行的准确性与安全性;目前压力传感器可分为谐振式、电容式、压阻式。谐振式压力传感输出为准数字信号、抗干扰能力强、高的信噪比等优点,是目前精度最高的压力传感器,因此被广泛地应用。
2、现有技术中,谐振式压力传感器的精度和灵敏度是其主要工作指标。其主要受温度和封装的影响,单谐振器的结构无法实现温度的自补偿,容易受到温度和封装应力的影响;而集成温度传感器的压力传感器由于温度场的不确定性和传输的迟滞性,无法精确感知片上温度;基
...【技术保护点】
1.一种压电谐振式压力传感器,其特征在于,包括应力隔离层(1)、双膜基底层(2)和压电谐振层(3),所述的应力隔离层(1)上设置有第一导压孔(11)和第二导压孔(12);所述的双膜基底层(2)包括第一压力敏感薄膜(21)、第二压力敏感薄膜(22)和支撑边框(23),第一凸台(211)和第二凸台(212)设置在第一压力敏感薄膜(21)上,第三凸台(221)和第四凸台(222)设置在第二压力敏感薄膜(22)上;所述的压电谐振层(3)包括通过电极依次相连的第一压电谐振梁(31)、第二压电谐振梁(32)和第三压电谐振梁(33)。
2.如权利要求1所述的一种压电谐振
...【技术特征摘要】
1.一种压电谐振式压力传感器,其特征在于,包括应力隔离层(1)、双膜基底层(2)和压电谐振层(3),所述的应力隔离层(1)上设置有第一导压孔(11)和第二导压孔(12);所述的双膜基底层(2)包括第一压力敏感薄膜(21)、第二压力敏感薄膜(22)和支撑边框(23),第一凸台(211)和第二凸台(212)设置在第一压力敏感薄膜(21)上,第三凸台(221)和第四凸台(222)设置在第二压力敏感薄膜(22)上;所述的压电谐振层(3)包括通过电极依次相连的第一压电谐振梁(31)、第二压电谐振梁(32)和第三压电谐振梁(33)。
2.如权利要求1所述的一种压电谐振式压力传感器,其特征在于,所述的应力隔离层(1)、双膜基底层(2)和压电谐振层(3)自下而上依次采用微机电系统工艺中键合工艺连接,所述的第一压力敏感薄膜(21)与第一导压孔(11)同几何中心对应设置,所述的第二压力敏感薄膜(22)与第二导压孔(12)同几何中心对应设置。
3.如权利要求1所述的一种压电谐振式压力传感器,其特征在于,所述的第一压电谐振梁(31)一端设置有第一上电极(311)和第二下电极(313),第一压电谐振梁(31)另一端和第二压电谐振梁(32)之间对应设置有第一下电极(312)、第二上电极(314)、第三上电极(321)和第四下电极(323);第二压电谐振梁(32)与第三压电谐振梁(33)一端之间设置有第三下电极(322)、第四上电极(324)、第五上电极(331)和第六下电极(333);所述的第三压电谐振梁(33)另一端还设置有第五下电极(332)和第六上电极(334),第一上电极(311)、第一下电极(312)、第三上电极(321)、第三下电极(322)、第五上电极(331)和第五下电极(332)为第一压电谐振梁(31)、第二压电谐振梁(32)和第三压电谐振梁(33)实现逆压电激励的激励电极;第二上电极(314)、第二下电极(313)、第四上电极(324)、第四下电极(323)、第六上电极(334)和第六下电极(333)分别为第一压电谐振梁(31)、第二压电谐振梁(32)和第三压电谐振梁(33)实现压电检测的检测电极。
4.如权利要求1或2或3所述的一种压电谐振式压力传感器,其特征在于,所述的第一上电极(311)和第二下电极(313)设置在第一压电谐振梁(31)端部并对应设置在第一凸台(211)...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗剑,郭征,张元英,马炳和,邓进军,苑伟政,
申请(专利权)人:西北工业大学,
类型:发明
国别省市:
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