專利名稱：具有溫度補(bǔ)償?shù)膫鞲衅鞯闹谱鞣椒?br> 背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及具有靜電極和振膜的電容壓力傳感器，且尤其涉及能夠補(bǔ)償由于受熱引起的靈敏度和初始電容的變化的電容壓力傳感器。
電容壓力傳感器通常包含固定元件，其具有剛性的平坦的導(dǎo)電表面，用來形成基本上平行的平板電容器的一個(gè)極板；和可變形導(dǎo)電部件，例如金屬箔膜，其形成電容器的另一個(gè)極板。通常地，膜片的邊緣受到支撐，具有可振動(dòng)的中心部分而且安置在基本上平行于且正對(duì)于固定極板的位置上。因?yàn)檫@種傳感器通常采用平行板電容器的形式，傳感器的特征電容與位于膜片的中心部分和固定元件的導(dǎo)電表面之間的間距d成反比。為了提供跨越膜的壓差，膜一邊的區(qū)域是密封的或由空氣作用地與對(duì)面的區(qū)域隔離開。
實(shí)際上，通過選擇膜的幾何和物理特性，以便在感興趣的特定范圍內(nèi)的跨越膜的壓差引起膜中心部分的預(yù)定位移量。這些壓差引起的位移量導(dǎo)致兩個(gè)電容器極板之間的間距d相應(yīng)地變化，并且因此導(dǎo)致傳感器產(chǎn)生電容變化。為了得到相對(duì)高的靈敏度，這種傳感器需要相對(duì)于較小的間距變化得到較大的電容變化。為了獲取這種從元件到元件的靈敏度，標(biāo)稱間距尺寸需要非常小，并且通常需要它們的組成部分制造得非常緊逼公差，以建立需要的尺寸關(guān)系。另外，結(jié)構(gòu)和材料必須在可以使用的溫度范圍內(nèi)保持那些關(guān)系。
一種類型的壓力傳感器(“張力膜傳感器”)包含外圍受到傳感器的凹面殼體部件的邊緣支持的張力膜，膜相對(duì)較薄而且它在與膜的壓差靈敏度直接相關(guān)的半徑方向的張力作用下保持狀態(tài)。另一種類型(“撓曲膜傳感器”)通常具有相似的結(jié)構(gòu)，但是膜相對(duì)較厚并且沒有保持在拉緊狀態(tài)中。壓差關(guān)系取決于膜的抗彎剛度。這兩種類型通常被配置成相應(yīng)于跨越膜的壓力變化產(chǎn)生電容變化。在兩種類型的傳感器中，膜和殼體部件理想地是由具有同樣熱膨脹系數(shù)的材料構(gòu)成。然而，實(shí)際上那種情況是不存在的。因此，溫度的變化導(dǎo)致膜和殼體部件以不同速率膨脹或收縮，因而影響傳感器的輸出。對(duì)于張力膜傳感器，有兩種影響傳感器精度的效應(yīng)。第一個(gè)效應(yīng)是由于溫度變化而引起的敏感元件的靈敏度變化。靈敏度是傳感器校準(zhǔn)曲線的斜率。對(duì)于具有張力膜的電容型壓力傳感器，靈敏度與每單位壓力下膜的移位有關(guān)。第二個(gè)效應(yīng)是由于溫度變化引起的敏感元件“零點(diǎn)”的變化?！傲泓c(diǎn)”是傳感器在零壓力或某個(gè)其它基準(zhǔn)壓力下的輸出。對(duì)于電容傳感器，“零點(diǎn)”與當(dāng)壓力為零或某個(gè)其它指定壓力時(shí)的初始電容值有關(guān)。初始電容與初始間距、電極面積及其它因素諸如穿過絕緣材料的泄漏電容有關(guān)。對(duì)于撓曲膜傳感器，只存在“零點(diǎn)變化”效應(yīng)。靈敏度伴隨溫度的變化通常由膜材料的彈性模量的變化引起并且通常不會(huì)太大。


圖1表示傳感器在兩個(gè)不同溫度T1和T2下的示例性的校準(zhǔn)曲線。如圖所示對(duì)每一個(gè)溫度，輸出相對(duì)于壓力是充分線性的，靈敏度在T1時(shí)等于S1而在T2時(shí)等于S2，導(dǎo)出溫度引起的傳感器“靈敏度變化”等于S2-S1。例如圖1，在壓力等于零的情況下，輸出中有一個(gè)差值“Z”，代表溫度引起的傳感器“零點(diǎn)變化”。希望在一個(gè)傳感器的整個(gè)溫度工作范圍內(nèi)沒有靈敏度和零點(diǎn)變化。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供改進(jìn)的壓力傳感器。
而本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供相對(duì)不算昂貴而且易于制造的改進(jìn)的壓力傳感器。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的壓力傳感器，用于補(bǔ)償由于受熱引起的靈敏度變化的。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的壓力傳感器，用于補(bǔ)償由于受熱引起的在預(yù)定的(或零點(diǎn))環(huán)境壓力下的傳感器輸出中的變化。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及改進(jìn)的電容壓力傳感器，適宜利用低成本、易制造的結(jié)構(gòu)進(jìn)行高精確度的壓力測(cè)量。這種傳感器包含導(dǎo)電膜或具有導(dǎo)電部分的膜，膜在它的外圍受到凹面殼體部件的外圍邊緣的支持。在張力膜傳感器中，膜是張緊的由此張力是從膜延伸的中心傳感軸放射狀地向外的，膜的一些部分隨著壓力變化沿著這個(gè)傳感軸移動(dòng)。在撓曲膜傳感器中，膜受到支承使得膜隨著壓力沿著傳感軸彎曲或變形。在這兩種類型中，在殼體部件之內(nèi)且受到膜的第一側(cè)限制的區(qū)域構(gòu)成了一個(gè)腔室，能夠與殼體部件的外部區(qū)域由空氣作用地隔離。電極裝置能夠與底部元件剛性地固定在一起，以便于建立與導(dǎo)電膜相對(duì)的且以標(biāo)稱間距間隔均勻地與導(dǎo)電膜分離的導(dǎo)電表面。電極的傳導(dǎo)表面最好是平面的，但允許有稍微的不同，例如，略微具有凹面從而與使用中的膜的預(yù)期最大偏差相匹配。外部區(qū)域的壓力相對(duì)于第一個(gè)腔室的壓力可以確認(rèn)為在該壓力下的電容和在一些預(yù)定初始?jí)毫ο碌碾娙莸暮瘮?shù)。
本發(fā)明是以“雙金屬”原理為基礎(chǔ)，用以補(bǔ)償由于溫度變化而引起的傳感器輸出的變化。依照該原理，兩個(gè)具有不同的膨脹系數(shù)的平圓盤當(dāng)合并到一起的時(shí)候成為雙金屬元件。如果在一定的溫度下是平的，當(dāng)溫度變化時(shí)將變成凸?fàn)钆で摹澢兓姆较蚝痛笮∪Q于A.兩個(gè)圓盤的相對(duì)幾何結(jié)構(gòu)(大小、形狀、面積)。
B.兩種材料的膨脹系數(shù)以及其它物理屬性的相對(duì)值。
C.溫度變化的符號(hào)和幅值。
雙金屬原理示意在圖2中。該原理不僅僅適用于兩個(gè)平圓盤；它還適用于初始形狀為半球型的零件。而且，圓盤不一定必須是實(shí)心的；它們可以是墊圈形狀如環(huán)形元件。
依照本發(fā)明所述，雙金屬元件安置在傳感器中，以彌補(bǔ)“靈敏度變化”效應(yīng)(主要是針對(duì)張力膜傳感器)和“零點(diǎn)變化”效應(yīng)(既針對(duì)張力膜傳感器又針對(duì)撓曲膜傳感器)，因此校準(zhǔn)曲線(諸如圖1所示)對(duì)于不同的溫度最好地只有一個(gè)輸出-壓力曲線。一方面，電容壓力傳感器包含第一凹面殼體部件，其沿著中心軸伸展，而且包含設(shè)置在基本上垂直于中心軸的第一平面中的外圍緣邊。第一凹面殼體部件由具有第一熱膨脹系數(shù)的材料構(gòu)成。該電容壓力傳感器還包含一個(gè)膜，其覆蓋第一凹面殼體部件的外圍緣邊，并且具有固定地連接到外圍邊緣上的第一側(cè)。膜和第一凹面殼體部件組成第一腔室，其能夠受到密封或者由空氣作用地與壓力傳感器外部區(qū)域隔離。該電容壓力傳感器進(jìn)一步包含熱補(bǔ)償元件，固定地連接到第一凹面殼體部件上，以補(bǔ)償由于溫度變化引起的第一凹面殼體部件的熱膨脹或收縮。熱補(bǔ)償元件的熱膨脹系數(shù)基本上不同于第一凹面殼體部件的熱膨脹系數(shù)，以便建立如上文所述的雙金屬元件。
雙金屬熱補(bǔ)償元件可被固定地連接到第一凹面殼體部件的內(nèi)表面或外表面上，取決于相對(duì)的導(dǎo)熱系數(shù)和需要補(bǔ)償?shù)姆较?。假如熱補(bǔ)償元件固定地連接到第一凹面殼體部件的內(nèi)表面上，對(duì)于一個(gè)所希望的熱補(bǔ)償方向，熱補(bǔ)償元件的熱膨脹系數(shù)基本上應(yīng)大于第一凹面殼體部件的熱膨脹系數(shù)。在這種情況中，當(dāng)溫度上升時(shí)，膜的張力因雙金屬元件而增加，以彌補(bǔ)由于例如膜和殼體的系數(shù)配合不符等所有其它效果而由溫度引起的張力的減少。假如熱補(bǔ)償元件固定地連接到第一凹面殼體部件的外表面上，熱補(bǔ)償元件的熱膨脹系數(shù)基本上最好小于第一凹面殼體部件的熱膨脹系數(shù)，以獲取相同的隨著溫度增加的壓力的補(bǔ)償增加。熱補(bǔ)償元件可設(shè)置成相對(duì)于中心軸充分地對(duì)稱。對(duì)于具有相反的相關(guān)溫度系數(shù)的配置，該配置可以顛倒。
電容壓力傳感器可進(jìn)一步包含第二凹面殼體部件，其固定地連接到膜的第一凹面殼體部件相對(duì)的一側(cè)上。第二凹面殼體部件還可包含熱補(bǔ)償元件。該熱補(bǔ)償元件可固定地連接到第二凹面殼體部件的內(nèi)表面或外表面上。該熱補(bǔ)償元件可設(shè)置成相對(duì)于中心軸充分地對(duì)稱。
附圖簡(jiǎn)要說明當(dāng)結(jié)合附圖一起閱讀下面的說明時(shí)，可更充分地理解本發(fā)明前述和其它發(fā)明目的、各種特征、以及發(fā)明本身，其中圖1表示傳感器在兩個(gè)溫度T1和T2下的示例性的校準(zhǔn)曲線；圖2說明應(yīng)用于本發(fā)明中的雙金屬補(bǔ)償原理；圖3表示依照本發(fā)明所述的張力膜電容壓力傳感器的剖面圖；圖4表示依照本發(fā)明可選擇的實(shí)施例所述的張力膜電容壓力傳感器的剖面圖；圖5表示依照本發(fā)明可選擇的實(shí)施例所述的張力膜電容壓力傳感器的剖面圖；圖6表示依照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例所述的“半殼式”張力膜電容壓力傳感器的剖面圖；圖7表示依照本發(fā)明可選擇的實(shí)施例所述的電容壓力傳感器的剖面圖；圖8表示依照本發(fā)明可選擇的實(shí)施例所述的電容壓力傳感器的剖面圖；圖9表示依照本發(fā)明可選擇的實(shí)施例所述的電容壓力傳感器的剖面圖；和圖10表示依照另一個(gè)可選擇的實(shí)施例所述的電容傳感器的剖面圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明下面說明的本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)于為張力膜和撓曲膜電容傳感器提供溫度補(bǔ)償特別有效；但是，本發(fā)明還可用于其它的傳感器，在這些傳感器中敏感元件的物理特性和/或幾何結(jié)構(gòu)隨著溫度而變化。例如，能夠利用本發(fā)明來補(bǔ)償幾何結(jié)構(gòu)很重要的光敏元件(例如在衍射光柵偏置敏感元件)中的隨溫度而定的位置變化。
特別是對(duì)于具有張力膜的電容敏感元件的靈敏度的溫度補(bǔ)償，敏感元件的靈敏度與膜的初始張力直接相關(guān)。當(dāng)膜高度張緊時(shí)，由給定壓力引起的膜的給定點(diǎn)上的撓曲將變小，并且靈敏度將低于膜輕輕張拉時(shí)的情況。
初始張力和靈敏度可隨著溫度而改變。這是由于一些諸如殼體材料和膜材料的膨脹系數(shù)配合不符的原因造成的。膜材料的“彈性模量”隨著溫度的變化還可引起靈敏度相對(duì)于溫度的附加的變化。例如，假設(shè)殼體材料具有比膜材料小的膨脹系數(shù)，隨著溫度的上升，膜將變得張緊度較小并且靈敏度將變高。依照本發(fā)明所述，為了補(bǔ)償上述例子中的靈敏度變化，可在殼體的內(nèi)部安置具有較大膨脹系數(shù)(與殼體材料相比)的補(bǔ)償元件?；蛘?，做為選擇可在殼體的外部安置具有較小膨脹系數(shù)(與殼體材料相比)的補(bǔ)償元件。在兩種青況中，殼體的彎曲將會(huì)減小(即更扁平)引起張力增加，從而補(bǔ)償由于上面提過的其它原因引起的靈敏度減小。選擇使用哪一種方式要依據(jù)合適膨脹系數(shù)的材料的可用性和許多其它考慮因素，諸如材料和被檢測(cè)壓力的工作流體的可混用性。對(duì)于膜盒式傳感器，補(bǔ)償材料既可用于膜片的一側(cè)也可分配在膜片的兩側(cè)上。此處提及的方案主要地對(duì)施用壓力的主要反力來源于膜的初始張力的張力膜有效。它對(duì)其它類型的膜例如反力來源于膜的抗彎剛度的厚而平的膜效用不大。
特別是對(duì)于具有張力膜或任何其它類型膜的電容敏感元件的“零點(diǎn)”溫度補(bǔ)償，初始電容的改變可以起源于多種原因，例如基于軸線方向內(nèi)的電極裝置的不同材料的膨脹差造成的初始間隔的改變，絕緣材料介電常數(shù)的改變，和電極的面積相對(duì)于溫度的的改變。當(dāng)然，除了溫度引起的幾何結(jié)構(gòu)的變化，也可以用通過本發(fā)明形成的幾何結(jié)構(gòu)的改變來補(bǔ)償其它變化(例如隨溫度而變化的泄漏電容)。
可利用雙金屬原理補(bǔ)償隨溫度而改變的初始電容凈總量。假定敏感元件的初始電容隨溫度增大而增長(zhǎng)，為了補(bǔ)償這種效應(yīng)，可以把具有較大膨脹系數(shù)的(相對(duì)于電極材料的膨脹系數(shù))補(bǔ)償元件放置到電極的膜一側(cè)上。隨著溫度增大，電極將變得拱曲，凸面面向著膜，因此使初始電容減小。做為選擇，可以把具有較小膨脹系數(shù)的(相對(duì)于電極材料的膨脹系數(shù))補(bǔ)償元件放置到電極的遠(yuǎn)離膜的一側(cè)以得到同樣的結(jié)果。選擇使用哪一種方式要依據(jù)合適膨脹系數(shù)的材料的可用性和許多其它的考慮因素，諸如材料和有待檢測(cè)壓力的工作流體的相容性。這個(gè)對(duì)溫度引起的“零點(diǎn)”變化進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆桨高m用于電容式敏感元件，無論其是張力式的還是其它種類。而且，這種“零點(diǎn)”補(bǔ)償不影響上述的靈敏度的補(bǔ)償。
雙金屬補(bǔ)償元件可以是名義上平面的(在基準(zhǔn)溫度下)而且隨著基準(zhǔn)溫度的改變而變得拱曲，或者可以在基準(zhǔn)溫度下是拱曲的而隨著溫度的改變而拱曲變小。最好地，雙金屬補(bǔ)償元件通過硬釬焊構(gòu)成(以確保緊密接觸)，但也可以使用其它連接方法。
圖3表示依照本發(fā)明所述的張力膜電容壓力傳感器110。電容壓力傳感器110包含圍繞中心軸線112配置的凹面下殼體元件120，圍繞中心軸線112配置的凹面上殼體部件130和配置在第一平面114上的膜140。下殼體部件120的外圍緣邊和上殼體部件130的外圍緣邊最好通過焊接145可靠地固定在膜140的圍緣的對(duì)邊側(cè)，從而膜覆蓋了下殼體部件120和上殼體部件130中的每個(gè)外圍緣邊。得到的壓力傳感器包含兩個(gè)彼此由空氣作用地分隔的腔室C1和C2。下殼體部件120和上殼體部件130各自包含一個(gè)壓力孔P1和P2，壓力孔允許通過分別向每個(gè)腔室C1和C2作用流體(液體或氣體)進(jìn)行壓力輸送。這兩個(gè)腔室可通過安裝到壓力孔P1和P2上的連接器分別地增壓，以建立膜兩側(cè)的壓差。做為選擇，任一個(gè)腔室增壓到預(yù)定的壓力(通常地真空)并且進(jìn)行密封，從而為了確保密封后的腔室用作基準(zhǔn)壓力以實(shí)現(xiàn)相對(duì)壓力的測(cè)量。
電容壓力傳感器可有多種類型的膜。例如，美國(guó)專利第4,434,203號(hào)(轉(zhuǎn)讓給了本發(fā)明的受讓人)，披露了可在采用本發(fā)明的電容壓力傳感器中使用的各種類型的膜。在其中，膜是受到上和/或下殼體部件的外圍緣邊張力支承，適宜于測(cè)量小的壓差。
電容壓力傳感器還可包含電極150，其固定在下殼體部件120上但通過絕緣材料154與下殼體部件120電絕緣。作為舉例，絕緣體154可以是玻璃陶瓷或塑料材質(zhì)。電極150和膜140一起構(gòu)成了平行板電容器。膜140包含一個(gè)相對(duì)于電極150可替換的部分，根據(jù)相對(duì)于另一個(gè)腔室C1中壓力的腔室C2中的壓力變化。膜140可以是導(dǎo)電的或者有一部分是導(dǎo)電的。壓力的變化可以定義為由電極150和膜140構(gòu)成的平行板電容器的電容變化的函數(shù)。
在張力膜傳感器的優(yōu)選實(shí)施例中，下殼體部件120和上殼體部件130由諸如300系列不銹鋼的材料制成并且具有已知的熱膨脹系數(shù)。膜140最好由具有厚度范圍在0.0002到0.030英寸的冷軋不銹鋼制成。所示電極150構(gòu)造為一個(gè)單獨(dú)的元件并且通過如美國(guó)專利第5,442,962號(hào)(轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，通過引用合并在本發(fā)明中)所披露的軟釬焊或粘合劑152剛性地固定到下殼體部件120上。該連接可以是玻璃封口或軟釬焊，或者其它本領(lǐng)域已知形式。
依照本發(fā)明所述，熱補(bǔ)償元件160可以可靠地固定在上殼體部件130的內(nèi)表面134上，形成雙金屬元件。最好地，熱補(bǔ)償元件160由熱膨脹系數(shù)與上殼體部件130的熱膨脹系數(shù)差距相當(dāng)大的材料制成。熱補(bǔ)償元件160用于補(bǔ)償上殼體部件130相對(duì)于膜的熱膨脹或收縮的差，該差可導(dǎo)致膜的張力變化，而膜的張力變化會(huì)改變電容壓力傳感器的靈敏度或精確度。
作為一個(gè)示例，當(dāng)上殼體部件130膨脹時(shí)，固定在上殼體部件130的內(nèi)凹表面134上的熱補(bǔ)償元件160具有一個(gè)較小的熱膨脹系數(shù)，膨脹較小并且因此限制了上殼體部件130的內(nèi)凹表面134相對(duì)于上殼體部件130的外表面132的膨脹。外部表面132和內(nèi)表面134之間的膨脹差影響凹面上殼體部件130外圍緣邊的膨脹，并且對(duì)由膜的與傳感器殼體相比較小的熱膨脹引起的膜張力的增加進(jìn)行補(bǔ)償。
在優(yōu)選實(shí)施例中，熱補(bǔ)償元件160固定到凹面上殼體部件130的基本上平坦的底部136上。最好地，熱補(bǔ)償元件160外形和所附著的凹面殼體部件(120或130)外形一致。因此例如，熱補(bǔ)償元件160可為圓形環(huán)帶以適應(yīng)如圖3-6所示圓形的電容壓力傳感器。熱補(bǔ)償元件160可采取具有與壓力孔P2對(duì)準(zhǔn)的中心開孔的平墊圈形式。熱補(bǔ)償元件160可通過任何有效手段諸如硬釬焊、軟釬焊或粘合固定到凹面上殼體部件130上。
圖4表示依照本發(fā)明可選擇的一個(gè)實(shí)施例所述的電容壓力傳感器210。電容壓力傳感器210與圖3所示的相似，并且包含圍繞中心軸線212配置的凹面下殼體部件220，圍繞中心軸線212配置的凹面上殼體部件230和配置在第一平面214上的膜240。下殼體部件220的外圍緣邊和上殼體部件230的外圍緣邊最好通過焊接245可靠地固定在膜240的圍緣的對(duì)邊側(cè)，從而膜覆蓋了下殼體部件220和上殼體部件230的每個(gè)外圍緣邊。電容壓力傳感器還可包含電極250，其固定在下殼體部件220上但通過絕緣材料254和下殼體部件220電絕緣。得到的壓力傳感器包含兩個(gè)彼此由空氣作用地分隔的腔室C1和C2。下殼體部件220和上殼體部件230各自包含一個(gè)壓力孔P1和P2，壓力孔允許通過分別向每個(gè)腔室C1和C2作用流體進(jìn)行壓力輸送。這兩個(gè)腔室可通過安裝到壓力孔P1和P2上的連接器分別地增壓，以建立膜兩側(cè)的壓差。做為選擇，任一個(gè)腔室增壓到預(yù)定的壓力(或真空)并且進(jìn)行密封，從而確保密封后的腔室用作基準(zhǔn)壓力以實(shí)現(xiàn)相對(duì)壓力的測(cè)量。
依照本發(fā)明這個(gè)實(shí)施例所述，熱補(bǔ)償元件260可以可靠地固定在上殼體部件230的外表面232上。最好地，熱補(bǔ)償元件260由熱膨脹系數(shù)與上殼體部件230的熱膨脹系數(shù)差距相當(dāng)大的的材料制成。由上殼體部件230和膜的熱膨脹或收縮的差導(dǎo)致的膜240的張力變化會(huì)引起電容壓力傳感器靈敏度的改變，熱補(bǔ)償元件260用于補(bǔ)償上述膜的張力變化。
在這個(gè)示例中，元件260的溫度系數(shù)大于上殼體部件230的，當(dāng)上殼體部件230膨脹時(shí)，熱補(bǔ)償元件260固定在上殼體部件230的外部凹表面232上，具有一個(gè)較大的熱膨脹系數(shù)，膨脹較大并且因此增加了上殼體部件130的外部凹表面232相對(duì)于上殼體部件230的內(nèi)表面234的膨脹。外表面232和內(nèi)表面234之間的膨脹差影響凹面上殼體部件230外圍緣邊的膨脹，并且補(bǔ)償了由上殼體部件230和膜的熱膨脹或收縮的差導(dǎo)致的膜張力的變化，膜張力的變化會(huì)引起電容壓力傳感器靈敏度的改變。
圖5表示依照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例所述的電容壓力傳感器310。電容壓力傳感器310與圖3和4中所示的相似，并且包含圍繞中心軸線312配置的凹面下殼體部件320，圍繞中心軸線312配置的凹面上殼體部件330和配置在第一平面314上的膜340。下殼體部件320的外圍緣邊和上殼體部件330的外圍緣邊最好通過焊接345可靠地固定在膜340的圍緣的對(duì)邊側(cè)，使得膜覆蓋了下殼體部件320和上殼體部件330的每個(gè)外圍緣邊。電容壓力傳感器還可包含電極350，其固定在下殼體部件320上但通過絕緣材料354和下殼體部件320電絕緣。得到的壓力傳感器包含兩個(gè)彼此由空氣作用地分隔的腔室C1和C2。下殼體部件320和上殼體部件330各自包含一個(gè)壓力孔P1和P2，壓力孔允許通過分別向每個(gè)腔室C1和C2作用空氣或其它氣體進(jìn)行壓力輸送。
依照本發(fā)明該實(shí)施例所述，凹面上殼體部件330包含基本上平坦的底部336和相對(duì)于平坦的底部336的平面的傾角大于0度但不大于90度的傾斜角部分338。傾斜部分338從平坦的底部336延伸到外圍緣邊339。在這個(gè)實(shí)施例中，熱補(bǔ)償元件360固定在上殼體部件330的傾斜部分338上。最好地，熱補(bǔ)償元件360成型為圓錐形和所附著的傾斜部分338外形一致，例如圖5所示的截頭錐體的外表面。
圖6表示其中只有一個(gè)腔室的“半殼式”實(shí)施例。該實(shí)施例以和上述實(shí)施例相似的方式工作。
在上面描述的各種實(shí)施例中，補(bǔ)償元件表示在殼體部件的特定位置上。然而，這些(或相似的)補(bǔ)償元件可固定在殼體部件的任意位置上，在這些位置上作為結(jié)果而發(fā)生的雙金屬效應(yīng)將引起所需要的對(duì)溫度引起的膜張力變化的補(bǔ)償。
圖7-9表示利用雙金屬補(bǔ)償原理實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度引起的傳感器“零點(diǎn)變化”進(jìn)行補(bǔ)償?shù)谋景l(fā)明實(shí)施例。在圖7-9中的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)同樣可用于圖3-6張力膜傳感器的結(jié)構(gòu)中。圖7-9中的每個(gè)結(jié)構(gòu)都會(huì)影響所示電容敏感元件的電容器極板的“拱曲”。使用者可選擇拱曲的方向和大小，取決于為補(bǔ)償感興趣的效應(yīng)如泄漏電容必需的所希望的幾何結(jié)構(gòu)變化。當(dāng)然，“零點(diǎn)”的雙金屬補(bǔ)償原理對(duì)于其它傳感器也是有用的，例如電容性的(如泄漏電容)、光學(xué)的、電感性的(如漏電感)或者幾何結(jié)構(gòu)變化可以補(bǔ)償溫度引起的參數(shù)變化的任意結(jié)構(gòu)。
圖7表示依照本發(fā)明可選擇的實(shí)施例所述的電容壓力傳感器410。電容壓力傳感器410與前述附圖所示的相似，并且包含圍繞中心軸線412配置的凹面下殼體部件420，圍繞中心軸線412配置的凹面上殼體部件430和配置在第一平面414上的膜440。下殼體部件420的外圍緣邊和上殼體部件430的外圍緣邊最好通過焊接445可靠地固定在膜440的圍緣的對(duì)邊側(cè)，使得膜覆蓋了下殼體部件420和上殼體部件430中的每個(gè)外圍緣邊。電容壓力傳感器410還可包含電極450，其固定在下殼體部件420上但通過絕緣材料454和下殼體部件420相互電絕緣。得到的壓力傳感器包含兩個(gè)彼此由空氣作用地分隔的腔室C1和C2。下殼體部件420和上殼體部件430各自包含一個(gè)壓力孔P1和P2，壓力孔允許通過分別向每個(gè)腔室C1和C2作用液體或氣體進(jìn)行壓力輸送。這兩個(gè)腔室可通過安裝在壓力孔P1和P2上的連接器分別地增壓以建立膜兩側(cè)的壓差。做為選擇，任一個(gè)腔室增壓到預(yù)定的壓力或真空并且進(jìn)行密封從而確保密封的腔室用作基準(zhǔn)壓力以實(shí)現(xiàn)相對(duì)的壓力測(cè)量。
依照本發(fā)明這個(gè)實(shí)施例所述，熱補(bǔ)償元件456可以可靠地固定在電極450的下表面。最好地，熱補(bǔ)償元件456由熱膨脹系數(shù)與電極450的熱膨脹系數(shù)差距相當(dāng)大的材料制成。熱補(bǔ)償元件456用于使電極變得略微拱曲(當(dāng)溫度變化時(shí))以補(bǔ)償由于間距g改變?cè)斐傻某跏茧娙葑兓?，間距g是由電極支持元件455和大部分殼體的熱膨脹或收縮的差或者諸如絕緣材料介電常數(shù)隨溫度的變化的其它原因引起的。
舉個(gè)例子，元件456具有與元件450相比較小的溫度系數(shù)，當(dāng)電極450隨著溫度的增加而膨脹時(shí)，固定在電極450下表面上的熱補(bǔ)償元件456，具有一個(gè)較小的熱膨脹系數(shù)，膨脹較小并且導(dǎo)致電極450的上表面變得略微凹拱，增大了組成平行板電容器的電極的有效空氣間距?？諝忾g距的增大和電容的減少補(bǔ)償了導(dǎo)致初始電容增加的其它原因。這些原因的其中一個(gè)是電極支持元件455和使電極放置得離膜更近些的殼體之間的膨脹差異。通過選擇合適的材料以及改變補(bǔ)償元件456的包括外徑、內(nèi)徑和材料厚度的幾何結(jié)構(gòu)，可以控制補(bǔ)償?shù)拇笮『驼?fù)。
電極外形從一個(gè)平坦表面到一個(gè)拱曲表面的改變可以造成輸出信號(hào)相對(duì)于輸入壓力的一定的非線性。溫度影響通常特別小以至于多數(shù)情況下它可以忽略不計(jì)。在許多特殊應(yīng)用中，可以使用如圖8所示的環(huán)形電極。理論分析和實(shí)際檢測(cè)表明朝向膜片的電極的環(huán)形表面可以基本上減小上述的非線性。
圖8表示依照本發(fā)明可選擇的實(shí)施例所述的電容壓力傳感器510。電容壓力傳感器510與前述附圖所示的相似，并且包含圍繞中心軸線512配置的凹面下殼體部件520，圍繞中心軸線512配置的凹面上殼體部件530和配置在第一平面514上的膜540。下殼體部件520的外圍緣邊和上殼體部件530的外圍緣邊最好通過焊接545可靠地固定在膜540的圍緣的對(duì)邊側(cè)，使得膜覆蓋了下殼體部件520和上殼體部件530中的每個(gè)外圍緣邊。電容壓力傳感器510還可包含電極550，其固定在下殼體部件520上但通過絕緣材料554與下殼體部件520相互電絕緣。得到的壓力傳感器包含兩個(gè)彼此由空氣作用地分隔的腔室C1和C2。下殼體部件520和上殼體部件530各自包含一個(gè)壓力孔P1和P2，壓力孔允許通過分別向每個(gè)腔室C1和C2施加流體來進(jìn)行壓力輸送。這兩個(gè)腔室可通過安裝在壓力孔P1和P2上的連接器分別增壓以建立膜兩側(cè)的壓差。做為選擇，任一個(gè)腔室增壓到預(yù)定的壓力(或真空)并且進(jìn)行密封從而確保密封的腔室用作基準(zhǔn)壓力以實(shí)現(xiàn)相對(duì)的壓力測(cè)量。
依照本發(fā)明這個(gè)實(shí)施例所述，熱補(bǔ)償元件556固定在電極550的上表面上。最好地，熱補(bǔ)償元件556由熱膨脹系數(shù)與電極550的熱膨脹系數(shù)差距相當(dāng)大的材料制成。熱補(bǔ)償元件556的熱膨脹系數(shù)大于元件550的熱膨脹系數(shù)，熱補(bǔ)償元件556用于使電極變得略微凸?fàn)钕蛏瞎扒?當(dāng)溫度增加時(shí))，以補(bǔ)償由于間距g改變?cè)斐傻某跏茧娙葑兓g距g是由電極支持元件555相對(duì)于傳感器殼體部件520的熱膨脹或收縮的差引起的。
當(dāng)電極550膨脹時(shí)，固定在電極550上表面上的熱補(bǔ)償元件556，具有較大的熱膨脹系數(shù)，膨脹較大并且導(dǎo)致電極550變得略微向上凸?fàn)罟扒龃罅私M成平行板電容器的電極的有效間距?？諝忾g距的增大補(bǔ)償了電極支持元件555和使電極放置得離膜更近些的殼體526的膨脹差異。通過選擇合適的材料以及改變補(bǔ)償元件556的包括外徑、內(nèi)徑和材料厚度的幾何結(jié)構(gòu)，可以控制補(bǔ)償?shù)拇笮『驼?fù)。
圖9表示依照本發(fā)明另一個(gè)可選擇的實(shí)施例所述的電容壓力傳感器610。電容壓力傳感器610與前述附圖所示相似，并且包含圍繞中心軸線612配置的凹面下殼體部件620，圍繞中心軸線612配置的凹面上殼體部件630和配置在第一平面614上的膜640。下殼體部件620的外圍緣邊和上殼體部件630的外圍緣邊最好通過焊接645可靠地固定在膜640的圍緣的對(duì)邊側(cè)上，使得膜覆蓋了下殼體部件620和上殼體部件630中的每個(gè)外圍緣邊。電容壓力傳感器610還可包含電極650，其固定在下殼體部件620上但通過絕緣材料654和下殼體部件620電絕緣。得到的壓力傳感器包含兩個(gè)彼此由空氣作用地分隔的腔室C1和C2。下殼體部件620和上殼體部件630各自包含一個(gè)壓力孔P1和P2，壓力孔允許通過分別向每個(gè)腔室C1和C2施加液體或氣體來進(jìn)行壓力輸送。這兩個(gè)腔室可通過安裝在壓力孔P1和P2的連接器分別增壓以建立膜兩側(cè)的壓差。做為選擇，任一個(gè)腔室增壓到預(yù)定的壓力或真空并且進(jìn)行密封從而確保密封的腔室用作基準(zhǔn)壓力以實(shí)現(xiàn)相對(duì)的壓力測(cè)量。
依照本發(fā)明這個(gè)實(shí)施例所述，通過使用套管基本上減少了電極支持元件655的有效長(zhǎng)度，套管和凹面下殼體部件620由同樣或相似材料制成并且通過硬釬焊、軟釬焊或任何其它可靠的方法連接到一塊?？赏ㄟ^使用和圖7和8中所示相似的雙金屬的相互作用進(jìn)一步消除剩余的熱膨脹影響。
圖9表示用于補(bǔ)償初始電容變化的圖7和8中所示結(jié)構(gòu)的替換結(jié)構(gòu)。電極650可配置為包含一個(gè)偏移的或凹入的中心部分。電極熱補(bǔ)償元件具有圓盤或墊圈的形狀，由具有不同的熱膨脹系數(shù)的材料制成，可用硬釬焊、軟釬焊或其它手段固定到中心部分上。圖9還表示了固定到下殼體部件620上用于補(bǔ)償靈敏度變化的熱補(bǔ)償元件660。
當(dāng)電極650膨脹時(shí)，固定在電極650上表面的熱補(bǔ)償元件656，具有一個(gè)較大的熱膨脹系數(shù)，膨脹較大并且導(dǎo)致電極650變得略微凹狀向上地拱曲，增大了組成平行板電容器的電極的有效空氣間距。間距的增大補(bǔ)償了電極支持元件655和使電極放置得離膜更近些的殼體之間的膨脹差異。通過選擇合適的材料以及改變補(bǔ)償元件656的包括外徑、內(nèi)徑和材料厚度的幾何結(jié)構(gòu)，可以控制補(bǔ)償?shù)拇笮『驼?fù)。
最好地，熱補(bǔ)償元件的熱膨脹量和熱膨脹系數(shù)基于如下考慮進(jìn)行選擇需要的電容壓力傳感器的工作溫度范圍，構(gòu)成壓力傳感器的凹面殼體部件和膜的熱膨脹系數(shù)和構(gòu)造幾何形狀。
圖10表示了具有常見的溫度補(bǔ)償構(gòu)造的電容傳感器。該傳感器相似于圖9所示的，它的與圖9中相應(yīng)元件相似的元件用相同的但用“′”的附圖標(biāo)記表示。圖10的傳感器610′與圖9中相應(yīng)元件相似的元件用相同但用“′”的附圖標(biāo)記表示，傳感器610′具有分別固定在的環(huán)形補(bǔ)償元件E1、E2、E3和E4上殼體部件630′的外表面和內(nèi)表面上和下殼體部件620′的外表面和內(nèi)表面上，固定在電極650′的上表面和下表面上的傳感器610′具有環(huán)形補(bǔ)償元件F1和F2。依照上文教導(dǎo)，根據(jù)傳感器的結(jié)構(gòu)和材料有選擇地決定是否采用元件E1-E4和F1-f2和相關(guān)的溫度系數(shù)。圖7-10所示傳感器總的外形不同于圖3-6所示的。前一組的殼體構(gòu)成外形接近半球形可得到最大剛度。假如由于“管路壓力”(即與傳感器殼體外部壓力有關(guān)的壓強(qiáng)P1和P2)的變化導(dǎo)致最小的傳感器殼體形變是重要的，則這個(gè)特征是需要的。圖3-6所示傳感器總的外形具有非常緊湊的優(yōu)點(diǎn)。這里描述的溫度補(bǔ)償發(fā)明適用于這兩種設(shè)計(jì)類型。
除了上面描述的傳感器110、210、310、410、510、610和610′，包含電容檢測(cè)裝置的電子電路(未示出)，例如美國(guó)專利第4,054,833號(hào)披露的，可以整體地包括有每個(gè)傳感器。電路可安置在受到底部元件30或外殼支承的印制線路板上。電路通過支持元件經(jīng)電路板延伸的彈簧觸點(diǎn)連接到電極150、250、350、450、550、650和650′上。
只要不背離其中的精神或本質(zhì)特征，本發(fā)明可以以其它特定形式實(shí)施。本發(fā)明實(shí)施例因此被認(rèn)為是示例性的而不是限制性的，本發(fā)明的范圍由附加的權(quán)利要求書而不是前面的說明書指出，并且在本權(quán)利要求的等價(jià)物的內(nèi)涵和外延之中的所有改變都被認(rèn)為包含在其中。
權(quán)利要求
1.一種電容壓力傳感器，包括第一凹面殼體部件圍繞中心軸線延伸并具有安置在第一平面上的外圍緣邊，所述第一平面基本上垂直于所述中心軸線，所述第一凹面殼體部件具有第一熱膨脹系數(shù)；具有導(dǎo)電性的、可替換部分的膜，所述膜的外圍部分固定地接合到所述第一凹面殼體部件的外圍緣邊上，借此至少所述膜的一部分是基本上安置在所述第一平面上，并且和所述第一殼體部件組成了第一腔室；電極，安置在所述第一腔室中并且以距所述第一平面的預(yù)定距離接近膜的導(dǎo)電部分，所述電極具有第二熱膨脹系數(shù)；和熱補(bǔ)償裝置，接合在所述第一凹面殼體部件和所述電極中的至少一個(gè)上，以補(bǔ)償溫度引起的所述傳感器的特性的變化，所述熱補(bǔ)償裝置的熱膨脹系數(shù)與所述第一殼體部件和所述電極中的所述被接合的一個(gè)的熱膨脹系數(shù)有相當(dāng)大差距。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電容壓力傳感器，其中所述熱補(bǔ)償裝置固定地接合到所述第一凹面殼體部件。
3.如權(quán)利要求2所述的一種電容壓力傳感器，其中所述熱補(bǔ)償裝置固定地接合到所述第一凹面殼體部件的內(nèi)表面上，并且所述熱補(bǔ)償裝置的熱膨脹系數(shù)與所述第一熱膨脹系數(shù)有相當(dāng)大差距。
4.如權(quán)利要求3所述的一種電容壓力傳感器，其中所述溫度補(bǔ)償裝置的所述熱膨脹系數(shù)大于所述第一熱膨脹系數(shù)。
5.如權(quán)利要求3所述的一種電容壓力傳感器，其中所述溫度補(bǔ)償裝置的所述熱膨脹系數(shù)小于所述第一熱膨脹系數(shù)。
6.如權(quán)利要求2所述的一種電容壓力傳感器，其中所述熱補(bǔ)償裝置固定地接合到所述第一凹面殼體部件的外表面，并且所述熱補(bǔ)償裝置具有與所述第一熱膨脹系數(shù)有相當(dāng)大差距的熱膨脹系數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的一種電容壓力傳感器，其中所述溫度補(bǔ)償裝置的所述熱膨脹系數(shù)大于所述第一熱膨脹系數(shù)。
8.如權(quán)利要求6所述的一種電容壓力傳感器，其中所述溫度補(bǔ)償裝置的所述熱膨脹系數(shù)小于所述第一熱膨脹系數(shù)。
9.如權(quán)利要求1所述的一種電容壓力傳感器，其中所述熱補(bǔ)償裝置相對(duì)于基準(zhǔn)軸對(duì)稱并且相對(duì)于所述中心軸線對(duì)稱地安置。
10.如權(quán)利要求9所述的一種電容壓力傳感器，其中所述熱補(bǔ)償裝置包括固定地接合到所述第一凹面殼體部件上的圓盤。
11.如權(quán)利要求10所述的一種電容壓力傳感器，其中所述圓盤包含一個(gè)中心定位的圓形開口。
12.如權(quán)利要求1所述的一種電容壓力傳感器，其中所述電極接合到所述第一凹面殼體部件上。
13.如權(quán)利要求12所述的一種電容壓力傳感器，其中所述電極有一個(gè)面朝著所述膜的頂表面和一個(gè)背離所述膜的底表面，并且所述熱補(bǔ)償裝置包括固定地接合到所述電極的圓盤，用以補(bǔ)償相應(yīng)于溫度變化的膜和電極之間的電容變化，所述圓盤具有和所述第二熱膨脹系數(shù)有相當(dāng)大差距的熱膨脹系數(shù)。
14.如權(quán)利要求13所述的一種電容壓力傳感器，其中所述熱補(bǔ)償裝置固定地接合到所述電極的所述頂表面上，并且所述熱補(bǔ)償裝置具有和所述第二熱膨脹系數(shù)有相當(dāng)大差距的熱膨脹系數(shù)。
15.如權(quán)利要求14所述的一種電容壓力傳感器，其中所述溫度補(bǔ)償裝置的所述熱膨脹系數(shù)大于所述第二熱膨脹系數(shù)。
16.如權(quán)利要求14所述的一種電容壓力傳感器，其中所述溫度補(bǔ)償裝置的所述熱膨脹系數(shù)小于所述第二熱膨脹系數(shù)。
17.如權(quán)利要求13所述的一種電容壓力傳感器，其中所述熱補(bǔ)償裝置固定地接合到所述電極的所述底表面上，并且所述熱補(bǔ)償裝置具有和所述第二熱膨脹系數(shù)有相當(dāng)大差距的熱膨脹系數(shù)。
18.如權(quán)利要求17所述的一種電容壓力傳感器，其中所述溫度補(bǔ)償裝置的所述熱膨脹系數(shù)大于所述第二熱膨脹系數(shù)。
19.如權(quán)利要求17所述的一種電容壓力傳感器，其中所述溫度補(bǔ)償裝置的所述熱膨脹系數(shù)小于所述第二熱膨脹系數(shù)。
20.如權(quán)利要求19所述的一種電容壓力傳感器，其中所述圓盤包含一個(gè)中心定位的圓形開口。
21.如權(quán)利要求1所述的一種電容壓力傳感器，還包括圍繞所述中心軸線延伸和具有安置在第一平面上的外圍緣邊的第二凹面殼體部件，并且其中所述第一凹面殼體部件和所述第二凹面殼體部件的所述外圍緣邊接合在一起，使得所述膜和所述第二殼體部件構(gòu)成第二腔室，所述第二殼體部件具有第三熱膨脹系數(shù)。
22.如權(quán)利要求12所述的一種電容壓力傳感器，所述電容壓力傳感器還包含固定地接合到所述第二凹面殼體部件上的附加的熱補(bǔ)償裝置，用以補(bǔ)償溫度引起的所述傳感器特性的變化。所述附加的熱補(bǔ)償裝置具有和所述第三熱膨脹系數(shù)有相當(dāng)大差距的熱膨脹系數(shù)。
23.如權(quán)利要求22所述的一種電容壓力傳感器，其中所述熱補(bǔ)償裝置固定地接合到第二凹面殼體部件的內(nèi)表面上，并且所述熱補(bǔ)償裝置具有和所述第三熱膨脹系數(shù)有相當(dāng)大差距的熱膨脹系數(shù)。
24.如權(quán)利要求23所述的一種電容壓力傳感器，其中所述溫度補(bǔ)償裝置的所述熱膨脹系數(shù)大于所述第三熱膨脹系數(shù)。
25.如權(quán)利要求23所述的一種電容壓力傳感器，其中所述溫度補(bǔ)償裝置的所述熱膨脹系數(shù)小于所述第三熱膨脹系數(shù)。
26.如權(quán)利要求22所述的一種電容壓力傳感器，其中所述熱補(bǔ)償裝置固定地接合到所述第二凹面殼體部件的外表面上，并且所述熱補(bǔ)償裝置具有和所述第三熱膨脹系數(shù)有相當(dāng)大差距的熱膨脹系數(shù)。
27.如權(quán)利要求26所述的一種電容壓力傳感器，其中所述溫度補(bǔ)償裝置的所述熱膨脹系數(shù)大于所述第三熱膨脹系數(shù)。
28.如權(quán)利要求26所述的一種電容壓力傳感器，其中所述溫度補(bǔ)償裝置的所述熱膨脹系數(shù)小于所述第三熱膨脹系數(shù)。
29.一種電容壓力傳感器，包括第一凹面殼體部件，圍繞中心軸線延伸和具有安置在第一平面上的外圍緣邊，所述第一平面基本上垂直于所述中心軸線，所述第一凹面殼體部件具有第一熱膨脹系數(shù)；第二凹面殼體部件，圍繞中心軸線延伸和具有安置在第一平面上的外圍緣邊，所述第二凹面殼體部件具有第二熱膨脹系數(shù)；具有導(dǎo)電性的、可替換的部分的膜，所述膜的外圍部分的第一側(cè)固定地接合到所述第一凹面殼體部件的外圍緣邊上，借此所述膜的至少一部分是基本上安置在所述第一平面上并且和所述第一殼體部件組成了第一腔室，并且所述膜的外圍部分的第二側(cè)固定地接合到所述第二凹面殼體部件的外圍緣邊上，借此所述膜的至少一部分是基本上安置在所述第一平面上并且和所述第二殼體部件組成了第二腔室；電極，安置在所述第一腔室中并且以距所述第一平面的預(yù)定距離接近膜的導(dǎo)電部分，所述電極具有第三熱膨脹系數(shù)；和一個(gè)或多個(gè)熱補(bǔ)償元件，固定地接合在所述第一凹面殼體部件、所述第二凹面殼體部件和所述電極中的至少一個(gè)上，用以補(bǔ)償溫度引起的所述傳感器的特性的變化，所述熱補(bǔ)償元件具有和相應(yīng)被接合的所述第一殼體部件、所述第二凹面殼體部件和所述電極的熱膨脹系數(shù)有相當(dāng)大差距的熱膨脹系數(shù)。
30.如權(quán)利要求29所述的一種電容壓力傳感器，其中所述熱補(bǔ)償元件固定地接合在所述第一、第二凹面殼體部件中的一個(gè)或兩者的內(nèi)表面上，并且所述熱補(bǔ)償元件具有和所述第一熱膨脹系數(shù)或第二熱膨脹系數(shù)或兩者有相當(dāng)大差距的熱膨脹系數(shù)。
31.如權(quán)利要求29所述的一種電容壓力傳感器，其中所述熱補(bǔ)償元件固定地接合在所述第一、第二凹面殼體部件中的一個(gè)或兩者的外表面上，并且所述熱補(bǔ)償元件具有和所述第一熱膨脹系數(shù)或第二熱膨脹系數(shù)有相當(dāng)大差距的熱膨脹系數(shù)。
32.如權(quán)利要求29所述的一種電容壓力傳感器，還包括固定地接合到所述電極的電極熱補(bǔ)償元件，用以補(bǔ)償由于響應(yīng)溫度變化的電極的熱膨脹或收縮引起的膜和電極之間的電容變化，所述電極熱補(bǔ)償元件具有與所述第三熱膨脹系數(shù)有相當(dāng)大差距的熱膨脹系數(shù)。
33.一種電容壓力傳感器，包括第一凹面殼體部件，圍繞中心軸線延伸和具有安置在第一平面上的外圍緣邊，所述第一平面基本上垂直于所述中心軸線，所述第一凹面殼體部件具有第一熱膨脹系數(shù)；具有導(dǎo)電性的、可替換的中心部分的膜，所述膜的外圍部分固定地接合到所述第一凹面殼體部件的外圍緣邊上，借此所述膜的至少一部分是基本上安置在所述第一平面上并且和所述第一殼體部件組成了第一腔室；電極，接合到所述第一凹面殼體部件并且具有基本上平坦表面的、安置在所述第一腔室中并且以距所述第一平面的預(yù)定距離接近膜的導(dǎo)電部分的，所述電極具有第二熱膨脹系數(shù)；和至少一個(gè)熱補(bǔ)償元件，接合在所述電極，用以補(bǔ)償溫度引起的所述傳感器的特性的變化，所述熱補(bǔ)償元件具有和所述第二熱膨脹系數(shù)有相當(dāng)大差距的熱膨脹系數(shù)。
全文摘要
一種電容壓力傳感器(110)包含導(dǎo)電膜(140)和熱補(bǔ)償元件,后者具有和壓力傳感器內(nèi)其它元件不同的熱膨脹系數(shù)。
文檔編號(hào)G01L19/04GK1334919SQ99815731
公開日2002年2月6日 申請(qǐng)日期1999年11月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月22日
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