[发明专利]已校准的压力传感器

说明书

相关专利申请

本专利申请涉及2004年2月19日提交的专利申请，该专利申请的案卷号为7268且标题为“Capacitive Function Generator(电容性函数发生器)”。

技术领域

本申请通常涉及包括隔膜的压力传感器。

背景技术

一些工业、商业、航空航天和军用系统取决于用于进行流体(包括气体)处理的可靠的压力传感器。压力传感器被用来测量各种不同学科领域的流体压力。在近年来的趋势中，越来越多地采用内消旋技术(meso technology)。内消旋技术使用相对小的装置和静电力来移动压力传感器之内的隔膜。常常通过在两个成对电极之间施加电压来施加该静电力，这两个成对电极通常附着到选定的壁和/或隔膜。该静电力导致成对电极之间的引力，该引力使得选定的壁或者隔膜朝向彼此运动。

当制造压力传感器时，这些压力传感器在工厂被微调(trim)或者被校准。微调每个压力传感器会带来相关联的费用，在某些情况下，这些费用会超过制造压力传感器的成本。然而，在不首先微调压力传感器的情况下，该压力传感器在当前一组条件下可能是不准确的。

与准确的工厂微调无关，压力传感器的隔膜还会被机械应力、老化以及诸如温度、湿度和大气压等多种环境因素危害。因此，压力传感器的准确度会在“现场”妥协。

附图说明

图1示出包括根据实例实施例的压力传感器的系统的横截面侧视图。

图2示出确定压力传感器的校准机制的过程的实例实施例。

图3示出电容值与压力值以及压差值的示意性图形表示的实例实施例。

图4示出校准压力传感器的过程的实例实施例。

图5示出利用图4中所产生的最终校准机制来确定施加到压力传感器的未知压差值的过程的实例实施例。

在附图中，相同的参考符号贯穿这几幅视图指示相同或相对应的部件和单元。

具体实施方式

图1示出根据实例实施例的系统100的横截面侧视图，该系统100包括压力传感器110和控制系统120。压力传感器110包括外壳130、隔膜140、流体入口150和排出口160或者流体出口端。压力传感器110可使用隔膜140来针对所引入的流体测量传感器中的压差，如下面将更详细说明的那样。

外壳130可以由任何合适的半刚性或者刚性材料制成，这些材料诸如塑料、陶瓷、硅等等。然而，外壳体130可以通过塑成高温塑料或者一些其它合适的塑料材料来构造，所述高温塑料诸如是ULTEM^TM(可从美国马萨诸塞州匹兹菲尔德市的通用电气公司得到)、CELAZOLE^TM(可从美国新泽西州萨米特市的Hoechst-Celanese公司得到)、KETRON^TM(可从美国宾夕法尼亚州里丁市的Polymer公司得到)。

外壳130包括第一内壁190和第二内壁195。出于图解说明的目的，第二内壁195被示为通常是平的。然而，第二内壁195可以采取其它形状，这取决于应用。例如，第二内壁195可以具有相对于隔膜140凹陷或者突起的不同区域，以便例如防止隔膜140吸锁到第二内壁195。如果需要，还可以采用其它形状，包括采用曲面形状。虽然第一内壁190在横截面被示为圆锥形和曲线形，但是也可以采用其它形状，这取决于应用。

在所示实施例中，隔膜140被包含在外壳之内。隔膜140具有面对第二内壁195的第一表面170和面对外壳的第一内壁190的第二表面180。

隔膜可以是用一材料做的，具有一形状或者以一形式布置，以致隔膜一旦变形就会产生将隔膜朝向第二内壁195拉回的复原力。隔膜140可以由任何合适的材料制成，这些材料有弹性、有回弹力、有韧性或者有其它弹体性能。隔膜140可以由聚合物或任何其它合适材料制成，所述聚合物诸如是KAPTON^TM(可从美国特拉华州威尔明顿市的E.I.du Pont de Nemours &Co.公司得到)、KALADEX^TM(可从美国特拉华州威尔明顿市的ICI Films公司得到)、MYLAR^TM(可从美国特拉华州威尔明顿市的E.I.du Pont de Nemour s&Co.公司得到)。

利用基于聚合物的衬底和/或隔膜制得的压力传感器廉价、重量轻和/或适用于小型手持应用，或者甚至适用于可自由使用的或可再次使用的应用。