[发明专利]气压传感器

说明书

技术领域

本发明涉及气压传感器，尤其是涉及振动式气压传感器。

背景技术

作为测定大气压的气压传感器，在专利文献日本专利第3191459号公报中揭示了一种振动式气压传感器。所谓振动式气压传感器，即是一种利用压电元件来测量根据气体压力而变化的振子的固有振动频率，并测定气压的传感器。这种气压传感器可用于测量高度。

然而，在振动式气压传感器中，由于测量振子的固有振动频率的压电元件具有温度漂移性，即外界温度变化时特性也随之变化的性质，因此会发生由周围温度的变化引起测量误差等的问题。具体地说，在温度20～85℃范围内，用PZT测量的固有振动频率约有3kHz的变化，特别是在高温时其变化量更大。因此，即使只发生了3kHz的测量误差，而把上述气压传感器使用到高度计上时也会出现300m的误差。从而导致测量精度低等问题。

有鉴于此，提供一种能改善上述现有技术中存在的缺陷的气压传感器实为必要。

发明内容

下面将以具体实施方式说明一种气压传感器及其制造方法、以及具备该气压传感器的硬盘驱动器、以及使用该气压传感器进行的气压测定方法及采用该气压测定方法的磁头飞行高度控制方法，而且所述气压传感器具有结构简单、能高精度地测定气压等特点。

本发明的一个实施方式提供一种气压传感器，其包括内部形成有密封空间的密封筐体；形成该密封筐体的至少一部分壁面并根据外气压的变化而变形以使改变所述密封空间容积的第1薄板件；接触于该第1薄板件上并用于测量该薄板件的固有振动频率的第一PZT，进一步还包括：具有与所述第1薄板件相同的振动特性并在所述密封筐体的外部与该密封筐体相接触的第2薄板件；以及，具有与第一PZT相同的振动特性且接触于所述第2薄板件上并用于测量该薄板件固有振动频率的第二PZT。

根据本技术方案，首先，使形成于密封筐体内部的密封空间处于真空或全空气状态。当气压传感器位于具有预定气压的场所时，所述密封空间则根据外气压进行膨胀或收缩。此时，随着膨胀或收缩所述第1薄板件变形，并改变其固有振动频率。通过用第一PZT测量该第1薄板件的固有振动频率，可测出随着气压变化的固有振动频率，从而也可以测定外气压。而且，具有与第1薄板件相同特性的第2薄板件接触地配置在所述密封筐体的外部，但该第2薄板件不受外气压变化的影响。从而，测出该第2薄板件的固有振动频率，并通过与所述第1薄板件的固有振动频率相比较(例如，计算各固有振动频率之差)来消除具有相同温度特性的第一及第二PZT的温度漂移所带来的影响，以此可以测定气压。综上所述，本发明涉及的气压传感器其结构简便，并能进行高精度的气压测定。

优选的，在本实施方式中，所述第1薄板件与第2薄板件由相同的材质形成且形成厚度相同。尤其是，所述第2薄板件是延伸设置所述第1薄板件而形成的。据此，由于所述第1及第2薄板件是用同一部件形成的，因而可以更准确地进行固有振动频率的比较，也可以更高精度地进行气压测定。

优选的，在本实施方式中，所述气压传感器具有第一PZT与第二PZT一体形成的一体型PZT。此时，该一体型PZT可检测所述第一PZT与第二PZT检测出的各固有振动频率的合成振动频率。据此，由于所述第一PZT及第二PZT由相同的PZT所形成，因而可以更精确地从分别测出的各固有振动频率中排除温度漂移产生的影响，从而可以实现气压测定的高精度化。特别是，通过测量用相同的PZT测得的各固有振动频率被合成的合成振动频率，并基于此操作可以使用运算部计算各固有振动频率，同时可以计算其差值来测定气压，从而实现了结构的简易化。

优选的，在本实施方式中，所述气压传感器具有激励所述密封筐体的激振用PZT。或者优选的，所述一体型PZT具有激励所述密封筐体的激振功能。而且，所述激振用PZT，或者所述一体型PZT通过产生台阶状的脉冲信号来进行对所述密封筐体的激振。由此，可以在适当时机通过所述激振用PZT或一体型PZT对所述密封筐体进行激振，并如上所述测出第1及第2薄板件的各固有振动频率后可以进行气压的测定。