用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传感器，属于压力传感器应用技术领域。本实用新型专利技术解决了现有MEMS气体压力传感器抗氧化性与耐腐蚀性差的问题。本实用新型专利技术为轴对称结构，它的第一玻璃体为圆柱形结构，硅橡胶薄膜覆盖并固定在该第一玻璃体的下端面，单晶硅为圆桶形，单晶硅开口一侧的端面的与第一玻璃体的上端面固定连接，硅橡胶薄膜、单晶硅和第一玻璃体形成密闭的空间为应力杯，第二玻璃体为圆桶形，单晶硅的桶底外侧与第二玻璃体的开口侧端面固定连接，单晶硅和第二玻璃体之间形成的密闭空间为真空腔，单晶硅的桶底外侧面经光刻生成电阻应变片电桥电路，单晶硅、第一玻璃体和第二玻璃体同轴。本实用新型专利技术适用于测量气体和液体的压力。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术属于压力传感器应用
技术介绍
微型化、智能化和集成化的微机电系统(MEMS)近年来发展迅猛，已广泛应用于IT、航空、航天、生物医学等领域，形成蓬勃发展的高新技术产业。MEMS气体压力传感器可以用类似集成电路(IC)设计技术和制造工艺，进行高精度、低成本的大批量生产。传统的机械量压力传感器是基于金属弹性体受力变形，由机械量弹性变形到电量转换输出。相对于传统的机械量传感器，MEMS压力传感器的尺寸更小，成本更低。但MEMS气体压力传感器测量时直接与气体接触，所以其抗氧化性与耐腐蚀性较差，因此MEMS气体压力传感器不宜长期测量潮湿气体与腐蚀性气体，这就造成了其工作环境的局限性。
技术实现思路
本技术为了解决现有MEMS气体压力传感器抗氧化性与耐腐蚀性差的问题，提出了用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传感器。本使用新型提供了两种结构的硅压阻式MEMS压力传感器：方案一：用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传感器，该装置为轴对称结构，它包括硅橡胶薄膜、单晶硅、第一玻璃体、第二玻璃体和电阻应变片电桥电路，第一玻璃体为圆柱形结构，硅橡胶薄膜覆盖并固定在该第一玻璃体的下端面，单晶硅为圆桶形，单晶硅开口一侧的端面的与第一玻璃体的上端面固定连接，硅橡胶薄膜、单晶硅和第一玻璃体形成密闭的空间为应力杯，第二玻璃体为圆桶形，单晶硅2的桶底外侧与第二玻璃体的开口侧端面固定连接，单晶硅和第二玻璃体之间形成的密闭空间为真空腔，单晶硅的桶底外侧面经光刻生成电阻应变片电桥电路，单晶硅、第一玻璃体和第二玻璃体同轴。方案二：用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传感器，该装置为镜面对称结构，它包括硅橡胶薄膜、单晶硅、第一玻璃体、第二玻璃体和电阻应变片电桥电路，第一玻璃体为矩形形结构，硅橡胶薄膜覆盖并固定在该第一玻璃体的下端面，单晶硅为带有凹槽的矩形，单晶硅开口一侧的端面的与第一玻璃体的上端面固定连接，硅橡胶薄膜、单晶硅和第一玻璃体形成密闭的空间为应力杯，第二玻璃体为带有凹槽的矩形，单晶硅的底面外侧与第二玻璃体的开口侧端面固定连接，单晶硅和第二玻璃体之间形成的密闭空间为真空腔，单晶硅的桶底外侧面经光刻生成电阻应变片电桥电路，单晶硅、第一玻璃体和第二玻璃体同轴。本技术由于增加硅橡胶薄膜，有效的阻隔了待测潮湿性与腐蚀性气体，提高了硅压阻式MEMS气体压力传感器的抗氧化性与耐腐蚀性，根据所用的硅橡胶薄膜的性能不同，其抗氧化性与耐腐蚀性的程度也有所不同，还由于增加硅橡胶薄膜，本技术还可以测量具有挥发性的腐蚀性液体和各种溶液及水等液体，有很宽的适用范围。附图说明图1为具体实施方式一所述的用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传感器的剖视图；图2为具体实施方式一所述的电阻应变片电桥电路的电路示意图，其中箭头表示电压降的方向；图3为应用本技术测量液体压力的状态图，其中箭头表示外界大气压的压力方向；图4为具体实施方式十一所述的单晶硅的俯视图；图5是具体实施方式二所述的单晶硅的俯视图。具体实施方式具体实施方式一：参见图1说明本实施方式。本实施方式所述的用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传感器，该装置为轴对称结构，它包括硅橡胶薄膜1、单晶硅2、第一玻璃体3、第二玻璃体4和电阻应变片电桥电路5，第一玻璃体3为圆柱形结构，硅橡胶薄膜1覆盖并固定在该第一玻璃体3的下端面，单晶硅2为圆桶形，单晶硅2开口一侧的端面的与第一玻璃体3的上端面固定连接，硅橡胶薄膜1、单晶硅2和第一玻璃体3形成密闭的空间为应力杯B，第二玻璃体4为圆桶形，单晶硅2的桶底外侧与第二玻璃体4的开口侧端面固定连接，单晶硅2和第二玻璃体4之间形成的密闭空间为真空腔A，单晶硅2的桶底外侧面经光刻生成电阻应变片电桥电路5，单晶硅2、第一玻璃体3和第二玻璃体4同轴。具体实施方式二：参见图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传感器的进一步限定，所述圆桶形的单晶硅2是应用刻蚀工艺加工制作，圆桶形的单晶硅2的底部为单晶硅薄膜。具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式二所述的用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传感器的进一步限定，所述单晶硅薄膜的厚度h、单晶硅2的外径R、应力杯B的应力值σ、被测物质的压强量程p之间满足关系具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式二所述的用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传感器的进一步限定，所述单晶硅2的高度为单晶硅薄膜的厚度的8倍。具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式二所述的用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传感器的进一步限定，所述第二玻璃体4的高度为单晶硅薄膜的厚度的3到4倍。具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式一所述的用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传感器的进一步限定，所述应力杯B内部填充氮气。具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式一所述的用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传感器的进一步限定，所述硅橡胶薄膜1的厚度为10μm到25μm。具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式一所述的用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传感器的进一步限定，所述第一玻璃体3的高度与单晶硅2的高度相同。具体实施方式九：本实施方式是对具体实施方式一所述的用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传感器的进一步限定，所述第一玻璃体3与单晶硅2连接一端的内壁上设置有台肩。具体实施方式十：本实施方式所述的用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传感器，该装置为镜面对称结构，它包括硅橡胶薄膜1、单晶硅2、第一玻璃体3、第二玻璃体4和电阻应变片电桥电路5，第一玻璃体3为矩形形结构，硅橡胶薄膜1覆盖并固定在该第一玻璃体3的下端面，单晶硅2为带有凹槽的矩形，单晶硅2开口一侧的端面的与第一玻璃体3的上端面固定连接，硅橡胶薄膜1、单晶硅2和第一玻璃体3形成密闭的空间为应力杯B，第二玻璃体4为带有凹槽的矩形，单晶硅2的底面外侧与第二玻璃体4的开口侧端面固定连接，单晶硅2和第二玻璃体4之间形成的密闭空间为真空腔A，单晶硅2的桶底外侧面经光刻生成电阻应变片电桥电路5，单晶硅2、第一玻璃体3和第二玻璃体4同轴。具体实施方式十一：参见图4说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传感器，其特征在于，该装置为轴对称结构，它包括硅橡胶薄膜(1)、单晶硅(2)、第一玻璃体(3)、第二玻璃体(4)和电阻应变片电桥电路(5)，第一玻璃体(3)为圆柱形结构，硅橡胶薄膜(1)覆盖并固定在该第一玻璃体(3)的下端面，单晶硅(2)为圆桶形，单晶硅(2)开口一侧的端面的与第一玻璃体(3)的上端面固定连接，硅橡胶薄膜(1)、单晶硅(2)和第一玻璃体(3)形成密闭的空间为应力杯(B)，第二玻璃体(4)为圆桶形，单晶硅(2)的桶底外侧与第二玻璃体(4)的开口侧端面固定连接，单晶硅(2)和第二玻璃体(4)之间形成的密闭空间为真空腔(A)，单晶硅(2)的桶底外侧面经光刻生成电阻应变片电桥电路(5)，单晶硅(2)、第一玻璃体(3)和第二玻璃体(4)同轴。
【技术特征摘要】
1.用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传感器，其特征在于，该装置为轴
对称结构，它包括硅橡胶薄膜(1)、单晶硅(2)、第一玻璃体(3)、第二玻璃体(4)和电
阻应变片电桥电路(5)，第一玻璃体(3)为圆柱形结构，硅橡胶薄膜(1)覆盖并固定在
该第一玻璃体(3)的下端面，单晶硅(2)为圆桶形，单晶硅(2)开口一侧的端面的与第
一玻璃体(3)的上端面固定连接，硅橡胶薄膜(1)、单晶硅(2)和第一玻璃体(3)形成
密闭的空间为应力杯(B)，第二玻璃体(4)为圆桶形，单晶硅(2)的桶底外侧与第二玻
璃体(4)的开口侧端面固定连接，单晶硅(2)和第二玻璃体(4)之间形成的密闭空间为
真空腔(A)，单晶硅(2)的桶底外侧面经光刻生成电阻应变片电桥电路(5)，单晶硅(2)、
第一玻璃体(3)和第二玻璃体(4)同轴。
2.根据权利要求1所述的用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传感器，其
特征在于，所述圆桶形的单晶硅(2)是应用刻蚀工艺加工制作，圆桶形的单晶硅(2)的
底部为单晶硅薄膜。
3.根据权利要求1所述的用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传感器，其
特征在于，所述单晶硅薄膜的厚度h、单晶硅(2)的外径R、应力杯(B)的应力值σ、被
测物质的压强量程p之间满足关系4.用于测量气体与液体压力的硅压阻式MEMS压力传感器，该装置为镜面对称结构，
其特征在于，它包括硅橡胶薄膜(1)、单晶硅(2)、第一玻璃体(3)、第二玻璃体(4)和
电阻应变片电桥电路(5)，第一玻璃体(3)为矩形形结构，硅橡胶薄膜(1)覆盖并固定
在该第一玻璃体(3)的下端面，单晶硅(2)为带有凹...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹伽牧，曹一江，周晶，兰兰，杨阳，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：实用新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。