[实用新型]电容式气体传感器有效
| 申请号: | 201320428483.6 | 申请日: | 2013-07-15 |
| 公开(公告)号: | CN203519543U | 公开(公告)日: | 2014-04-02 |
| 发明(设计)人: | B·P·德斯格诺;J·O·奥康奈尔 | 申请(专利权)人: | 硅实验室公司 |
| 主分类号: | G01N27/22 | 分类号: | G01N27/22 |
| 代理公司: | 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 | 代理人: | 赵蓉民;李英 |
| 地址: | 美国德*** | 国省代码: | 美国;US |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 电容 气体 传感器 | ||
1.一种电容式气体传感器,其特征在于包括:
气体敏感材料,所述气体传感器的所述气体敏感材料被设置为允许所述气体敏感材料暴露于气体;
具有第一电容器电极的第一电容式传感器单元,所述第一电容器电极具有第一组尺寸,所述第一电容式传感器单元电耦接至所述气体敏感材料的第一部分;
具有第二电容器电极的第二电容式传感器单元,所述第二电容器电极具有第二组尺寸,所述第二组尺寸不同于所述第一组尺寸,所述第二电容式传感器电耦接至所述气体敏感材料的第二部分;以及
所述第二组尺寸相对于所述第一组尺寸被限定,以使得所述第二电容器电极的电场比所述第一电容器电极的电场成比例更深地延伸到气体敏感材料内;
其中所述第一电容式传感器单元与所述第二电容式传感器单元的检测电容的组合被用来获得气体传感器测量结果。
2.根据权利要求1所述的气体传感器,其特征在于还包括,耦接至所述第一电容式传感器单元和所述第二电容式传感器单元的电路,所述电路从所述第二电容式传感器单元的电容中减去所述第一电容式传感器单元的电容。
3.根据权利要求2所述的气体传感器,其特征在于,所述第一电容式传感器单元的所述电容的减去提供所述气体敏感材料的关注区域的电容性质的估计,同时降低非关注区域的电容影响。
4.根据权利要求2所述的气体传感器,其特征在于所述电路包括求和放大器。
5.根据权利要求1所述的气体传感器,其特征在于,所述气体传感 器是相对湿度传感器。
6.根据权利要求5所述的气体传感器,其特征在于还包括耦接至所述第一电容式传感器单元和所述第二电容式传感器单元的电路,所述电路从所述第二电容式传感器单元的电容中减去所述第一电容式传感器单元的电容。
7.根据权利要求6所述的气体传感器,其特征在于,所述第一电容式传感器单元的所述电容的减去提供所述气体敏感材料的关注区域的电容性质的估计,同时降低非关注区域的电容影响。
8.根据权利要求1所述的气体传感器,其特征在于还包括气体敏感材料与所述第一与第二电容器电极之间的中间层。
9.根据权利要求8所述的气体传感器,其特征在于,所述第一电容器电极的电场被基本限于不在所述气体敏感材料之内的区域。
10.根据权利要求1所述的气体传感器,其特征在于,所述第一和第二电容器电极具有不同的周期,所述第二电容器电极的周期大于所述第一电容器电极的周期。
11.根据权利要求10所述的气体传感器,其特征在于,所述第二电容器电极的周期比所述第一电容器电极的周期大30%或更多。
12.根据权利要求10所述的气体传感器,其特征在于,所述第二电容器电极的周期比所述第一电容器电极的周期大50%或更多。
13.根据权利要求1所述的气体传感器,其特征在于还包括:
第一不连续的辐射不透明结构,其包括提供在第一装置层内的第一和第二电容式气体传感器单元的间隔开的金属电容器电极;
第二不连续的辐射不透明结构,其包括位于所述间隔开的金属电容 器电极之下的第二装置层内的一个或更多个不连续的金属接地平面;以及
较低水平高度的电路,其位于所述第一和第二装置层的所述间隔开的金属电容器电极和接地平面之下;
其中所述第一装置层的所述间隔开的金属电容器电极以重叠关系与所述第二装置层的所述不连续接地平面协作地间隔开,以阻挡入射光更深地穿透到所述较低水平高度的电路内。
14.根据权利要求13所述的气体传感器,其特征在于还包括设置于所述第一与第二装置层之间的第三装置层,所述第三装置层包括辐射传播电介质材料。
15.根据权利要求13所述的气体传感器,其特征在于还包括围绕所述所述气体传感器的多个装置层的辐射不透明外壳,其中辐射传播开口限定在所述外壳内,位于所述间隔开的金属电容器电极和下层接地平面以及较低水平高度的电路之上,所述开口被限定为使所述间隔开的金属电容器电极暴露于所述外壳外部的环境状况。
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