可检测出10cm高度气压差的绝对压力传感器
2013-02-18 09:55:45   来源：微迷   评论：0   点击：

在2013年1月举行的MEMS国际学会“IEEE MEMS 2013”上，有一篇关于分辨率达到1Pa以下的绝对压力传感器的论文（论文编号：090）。该传感器可检测出10cm高度差时的气压差，可用于汽车导航仪中识别行驶中的道路是地面道路还是高架道路，此外还有望应用于听诊器及水下麦克风等。

该传感器利用比原来更小的力来驱动测压用微小构造部分，从而提高了灵敏度。原来的普通压力传感器采用以硅薄膜密闭空洞的构造，检测对象的空气压力与密闭空间之间的气压差所产生的力会使硅薄膜弯曲，通过薄膜上附带的压电电阻元件检测薄膜变形产生的应力就可换算出气压差。硅薄膜是在周围被固定的状态下弯曲的。而此次的传感器在以压力差驱动的部分采用单侧支撑构造（单侧支撑梁），也就是不用将硅薄膜的周围全部固定，而只固定一侧。这样一来，便形成了比现有的硅薄膜更容易驱动的状态。

为了检测出压力差，必须要通过单侧支撑梁来制造密闭空间，因此，该传感器用液体覆盖在单侧支撑梁上，通过减小单侧支撑梁未支撑一侧的间隙，可借助表面张力防止液体向密闭空间泄漏。凭借这一构造，当覆盖有液体的单侧支撑梁受到气压时，单侧支撑梁就会利用与密闭空间之间的气压差所形成的力产生比原来的构造更大的弯曲。压力电阻元件就会检测出这一弯曲。从利用液体来覆盖传感器部分这一构造上的特点来看，该传感器还可用于在液体中检测水压及声压的用途。

图1 压力传感器部分的截面图