[发明专利]组合传感器

权利要求书

1.一种组合传感器，包括：

具有致动器的压力传感器，所述致动器具有第一谐振频率；

腔体，与所述压力传感器耦合并且能够容纳物质；

其中在不存在所述物质的情况下，所述腔体响应于致动器的激励具有第二谐振频率；

其中在存在所述物质的情况下，所述腔体响应于致动器的激励具有第三谐振频率；

其中所述第一谐振频率比所述第二和第三谐振频率高；以及

传感器电路，包括对致动器进行激励的驱动器模块，致动器功率电平监测器和检测模块；

所述检测模块被配置为响应于所述腔体中的第三谐振频率输出检测到物质的信号；

所述腔体是在成型过程期间形成的开口腔体；

所述开口腔体具有宽度、高度和长度；并且

所述第一谐振频率、第二谐振频率、第三谐振频率是基于开口腔体的宽度、高度和长度。

2.根据权利要求1所述的传感器：

其中所述第一谐振频率高于所述第二和第三谐振频率。

3.根据权利要求1所述的传感器：

其中所述第二和所述第三谐振频率取决于所述物质中的声速。

4.根据权利要求1所述的传感器：

其中所述腔体包括物理尺寸，使得所述第三谐振频率指示目标物质的存在。

5.根据权利要求1所述的传感器：

其中所述物质是由以下各项组成的组中的至少一个：气体、二氧化碳、液体、固体、等离子体、分子、病菌、悬浮微粒、微粒浓度、污染物以及上述物质的混合物。

6.根据权利要求1所述的传感器：

其中能够响应于来自所述传感器电路的功率创建所述腔体中的压力波。

7.根据权利要求1所述的传感器：

其中所述传感器电路包括致动器功率电平监视器和检测模块；

其中所述检测模块包括第一阈值功率电平，并且如果在第三谐振频率处所监测的致动器功率电平小于第一阈值功率电平，则输出检测到物质的信号。

8.根据权利要求7所述的传感器：

其中所述检测模块包括第二阈值功率电平，并且如果在第二谐振频率处所监测的谐振器功率电平小于第二阈值功率电平，则输出未检测到物质的信号。

9.根据权利要求1所述的传感器：

其中所述传感器电路包括致动器功率电平监测器、检测模块和驱动器模块；

其中所述驱动器模块包括对致动器进行激励的频率发生器，并且包括能够改变所述致动器的激励频率的电路；以及

其中所述检测模块包括用于检测所监测的致动器功率电平接近最小的频率的电路。

10.根据权利要求1所述的传感器：

其中所述传感器电路包括频率发生器；

其中所述频率发生器对所述致动器进行激励；以及

其中在所述传感器电路正在使用压力传感器来监测腔体内的压力时所述频率发生器不会对所述致动器进行激励。

11.根据权利要求1所述的传感器：

其中所述组合传感器至少部分地由以下各项组成的组中的至少一个形成：体晶片材料、晶片表面材料沉积、二次成型、封装、MEMS器件和CMOS器件。

12.根据权利要求1所述的传感器：

其中所述压力传感器包括电容性压力传感器膜；以及

其中所述致动器是电容性压力传感器膜。

13.根据权利要求1所述的传感器：

还包括气体渗透膜，耦合用于覆盖所述腔体的与所述压力传感器实质上相对的一侧。