[发明专利]谐振膜气体传感器及用于其的非暂时机器可读存储介质

权利要求书

1.一种用于测量气体混合物的装置，包括：

第一振荡器回路(520)，其包括压力传感器(250)；

第二振荡器回路(522)，其包括气体传感器(200)；

混合器(514)，其接受从所述第一振荡器回路(520)输出的第一频率测量结果和从所述第二振荡器回路(522 )输出的第二频率测量结果作为输入，并输出所述第一频率测量结果和所述第二频率测量结果的差值；以及

电路(515)，其耦合到所述混合器(514)的输出；

其中所述压力传感器(250)包括密封腔(258)和密封膜(252)，所述密封膜(252)由所述压力传感器(250)外部的气体混合物与所述压力传感器(250)的所述密封腔(258)内的气体混合物或真空之间的压力差而偏斜；

其中所述气体传感器(200)包括腔体(214)和未密封振荡膜(210)，所述未密封振荡膜(210)覆盖与所述气体传感器(200)外部的气体混合物接触的腔体(214)；

其中所述气体混合物能够通过所述未密封振荡膜(210)的至少一个开口(212)从所述气体传感器(200)的外部流向所述腔体(214)，并且

其中所述气体传感器(200)被配置成感测所述腔体(214)中的气体混合物的摩尔质量、密度和粘度中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的装置，包括：

其中所述腔体(214)作为浅腔来实现，并且由于所述腔体(214)的较低高度，当所述气体传感器(200)的上电极(216)向所述气体传感器(200)的下电极(218)移动时，所述腔体(214)内部的气体混合物表现得像挤压膜，使得所述气体传感器(200)使用在所述腔体(214)内俘获的气体混合物的挤压膜效应。

3.根据权利要求1或2所述的装置，

其中所述气体传感器(200)包括上电极(216)和下电极(218)，并且被配置用于所述上电极(216)的静电机械驱动。

4.根据权利要求1至2中的一项所述的装置，

包括靠近腔体(214)或与所述腔体(214)接触的加热器。

5.根据权利要求4所述的装置，

其中使用所述加热器来使温度循环。

6.一种用于测量二氧化碳(CO₂)水平的装置，包括：

第一振荡器组(520)，其包括用于测量空气压力的第一传感器(250)，其中所述第一传感器(250)包括第一密封膜(252)，其中所述第一密封膜(252)覆盖密封的第一腔体(258)；

第二振荡器组(522)，其包括用于测量第二未密封振荡膜(210)的谐振频率的第二传感器(200)，其中所述第二未密封振荡膜(210)覆盖与所述第二传感器(200)外部的空气接触的第二腔体(214)；

混合器(514)，其接受从所述第一振荡器组(520)输出的第一频率测量结果和从所述第二振荡器组(522)输出的第二频率测量结果作为输入，并且输出所述第一频率测量结果和所述第二频率测量结果的差值；以及

电路(515)，其接受所述差值作为输入并且输出二氧化碳测量结果,

其中所述第一传感器(250)为压力传感器，并且所述第二传感器(200)为气体传感器。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述第一密封膜(252)和所述第二未密封振荡膜(210)在尺寸、形状和制造过程上相同。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其中所述第一密封膜(252)为气密密封并且在压力梯度下偏斜。

9.根据权利要求6或7中的一项所述的装置，

其中所述第二传感器(200)包括加热器，并且所述加热器与所述第二腔体(214)的内表面接触。

10.一种其上编码有由装置执行以用于测量二氧化碳(CO₂)水平的指令的有形且非暂时机器可读存储介质，其中所述有形且非暂时机器可读存储介质包括：

-用于使用第一传感器(250)获取第一空气压力测量结果的指令，其中所述第一传感器(250)包括密封膜(252)并且所述密封膜(252)覆盖密封的第一腔体(258)；

-用于使用第二传感器(200)获取空气测量结果的第二谐振频率的指令，其中所述第二传感器(200)包括未密封振荡膜(210)，其中所述未密封振荡膜(210)覆盖与所述第二传感器(200)外部的空气接触的腔体(214)；

-用于计算第一频率测量结果和第二频率测量结果的差值的指令；以及

-用于基于所述差值计算二氧化碳测量结果的指令，

其中所述第一传感器(250)为压力传感器，并且所述第二传感器(200)为气体传感器。