[发明专利]压力传感器

说明书

技术领域

本发明涉及压力传感器。

背景技术

一直以来，例如已知一种差压传感器(压力传感器)，其中通过使两面受压型的2个压力传感器元件在2个对称的压力导入路径上的位置接近，且互相配置为极性相反，对2个压力传感器元件的输出进行差动放大，从而得到使压力传感器元件的温度特性所导致的检测误差和扰动所导致的振动等抵消的输出(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开平4-29027号公报。

另外，在上述现有技术所涉及的压力传感器中，例如在根据感应部的材料形状等，对于压力的灵敏度的频率相关性较弱或者非相关，对于广范的频带具有大致同等的灵敏度的情况下，相对于期望的频带的信号，其他频带的信号所导致的噪声(noise)增大，担心由于期望的频带以外的信号，压力传感器的输出饱和。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种降低检测误差和扰动所导致的振动等、并且能够得到期望的频率特性的压力传感器。

为解决上述问题并达到该目的，本发明所涉及的压力传感器包括：2个压力变动传感器(例如实施方式中的第一压力变动传感器(P1)11a和第二压力变动传感器(P2)11b)；以及检测单元(例如实施方式中的检测电路12)，检测所述2个压力变动传感器的输出的差值，所述压力变动传感器包括：开口的腔(例如实施方式中的腔21)；悬臂(例如实施方式中的悬臂22)，形成为在从基端侧朝向前端侧的方向延伸的板状，具有在所述腔的开口端(例如实施方式的开口端21a)以悬臂状态被支持的基端部(例如实施方式中的基端部22a)和作为自由端的前端部(例如实施方式中的前端部22b)，根据所述腔的内部与外部的压力差而弯曲变形；间隙(例如实施方式中的间隙23)，设在所述悬臂的所述前端部与所述腔的开口端之间，将所述腔的内部与外部连通；以及变形检测单元(例如实施方式中的压电电阻24)，检测所述悬臂的弯曲变形并输出检测结果的信号，所述2个压力变动传感器作为至少根据所述腔的容量或者所述间隙的距离而在实效上相同的频率特性，具有所述压力变动传感器的灵敏度为既定值以上的下限频率，一个所述压力变动传感器的所述间隙将所述2个压力变动传感器的所述腔的外部与一个所述压力变动传感器的所述腔的内部连通，另一个所述压力变动传感器的所述间隙将一个所述压力变动传感器的所述腔的内部与另一个所述压力变动传感器的所述腔的内部连通。

并且，在本发明所涉及的压力传感器中，一个所述压力变动传感器的所述悬臂配置于形成一个所述压力变动传感器的所述腔的筒状部(例如实施方式中的筒状部51)的延伸方向的一个开口端(例如实施方式中的开口端51a)，另一个所述压力变动传感器的所述悬臂配置在所述筒状部的延伸方向的另一个开口端与形成另一个所述压力变动传感器的所述腔的有底筒状部(例如实施方式中的有底筒状部52)的开口端(例如实施方式中的开口端52a)之间。

并且，在本发明所涉及的压力传感器中，一个所述压力变动传感器的所述悬臂配置于形成一个所述压力变动传感器的所述腔的第一有底筒状部(例如实施方式中的第一有底筒状部63)的第一开口部(例如实施方式中的第一开口部61)的开口端(例如实施方式中的开口端61a)，另一个所述压力变动传感器的所述悬臂配置在所述第一有底筒状部的第二开口部(例如实施方式中的第二开口部62)的开口端(例如实施方式的开口端62a)与形成另一个所述压力变动传感器的所述腔的第二有底筒状部(例如实施方式中的第二有底筒状部64)的开口端(例如实施方式中的开口端64a)之间。

并且，在本发明所涉及的压力传感器中，所述变形检测单元在由半导体材料形成的所述悬臂的所述基端部，包括通过杂质的掺杂形成的压电电阻(例如实施方式中的压电电阻24)。

根据本发明的压力传感器，具有在实效上相同的频率特性的2个压力变动传感器在压力传递路径上串联(2级)排列，在2个压力变动传感器的腔的外部产生的压力变动相对于一个压力变动传感器的腔进行直接传递，相对于另一个压力变动传感器的腔经由一个压力变动传感器进行间接传递。

伴随于此，例如，相对于低频带的振动，2个压力变动传感器具有同一灵敏度，与之相对，相对于高频带的振动，与一个压力变动传感器的灵敏度相比，另一个压力变动传感器的灵敏度变低。

所以，能够通过检测2个压力变动传感器的输出的差值，来抵消小于期望频率的频带的压力变动，能够使压力传感器具有比一个压力变动传感器陡峭的截止特性的灵敏度地进行工作。