[发明专利]传感器和/或变换器设备和用于运行其的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器和/或变换器设备，尤其是麦克风。本发明同样涉及一种用于运行具有至少一个包括至少一个压电层的弯曲结构的传感器和/或变换器设备的方法。此外，本发明涉及一种用于校准具有至少一个包括至少一个压电层的弯曲结构的麦克风的方法。

背景技术

由现有技术已知传感器和/或变换器设备，所述传感器和/或变换器设备具有至少一个包括至少一个压电层的弯曲结构。各个弯曲结构具有至少一个悬置区域，可以通过至少一个压电层的压缩和/或拉伸相对于弯曲结构的固定区域调整该悬置区域。例如，US 2014/0339657 A1描述了压电麦克风，该压电麦克风具有多个这样的弯曲结构。

发明内容

本发明实现一种具有至少一个包括至少一个压电层的弯曲结构的传感器和/或变换器设备、一种具有所述传感器和/或变换器设备的麦克风、一种用于运行具有至少一个包括至少一个压电层的传感器和/或变换器设备的方法和一种用于校准具有至少一个包括至少一个压电层的传感器和/或变换器设备的方法。

本发明实现成本有利的并且可以简单实现的可能性，用于至少部分补偿各个传感器和/或变换器设备的至少一个弯曲结构由于固有的应力梯度而在相应弯曲结构中引起的并且通常不期望的变形。因此，借助于本发明可以容易地减小/闭合常见的、由于固有应力梯度而引起的变形而产生的要忍受的缝隙/气隙，该缝隙/气隙影响对应弯曲结构(或者说配备所述弯曲结构的传感器和/或变换器设备)的灵敏性。因此，本发明有助于改善具有至少一个包括至少一个压电层的弯曲结构的传感器和/或变换器设备的灵敏性。

在弯曲结构中产生的固有应力梯度也可以解释为基于多个相互接触的(压电和/或非压电)层的不同的机械应力(或者说不同的机械张力/不同的固有张力/不同的固有应力)。例如在传感器和/或变换器设备的至少一个弯曲结构的至少一个压电层中产生的固有应力尤其可以由用于形成该至少一个压电层的沉积工艺引起。因为借助于本发明至少可以减少固有应力的效果，本发明能够使用成本有利并且可简单/快速实施的沉积方法来形成至少一个压电层(或者说至少一个非压电层)，而不必忍受之后在相应传感器和/或变换器设备运行期间由于所使用的沉积方法引起的固有应力的缺点。因此，本发明也有助于降低用于传感器和/或变换器设备的加工成本并且改善和/或加速传感器和/或变换器设备的可制造性。

在所述传感器和/或变换器设备的有利实施方式中，弯曲结构包括至少一个第一外电极、至少一个第二外电极和至少一个布置在所述至少一个第一外电极与所述至少一个第二外电极之间的中间电极作为电极，并且包括位于所述至少一个第一外电极与所述至少一个中间电极之间的第一中间容积中的第一压电层和位于所述至少一个中间电极与所述至少一个第二外电极之间的第二中间容积中的第二压电层作为至少一个压电层。因此，本发明也可以应用于至少一个弯曲结构的层结构，该层结构有利地适用于检测作用到至少一个弯曲结构上的力或压力(尤其声波)的作用。在具有在这里所述的层结构的弯曲结构中，在弯曲结构变形时在两个压电层的一个压电层中产生拉应力，并且在两个压电层的另一压电层中产生压应力。因此，根据在两个压电层的一个压电层上量取的应力信号可以可靠地求得/证明弯曲结构的变形。

弯曲结构例如可以只包括第一外电极、第二外电极和布置在第一外电极与第二外电极之间的中间电极作为电极，其中，电子器件装置可以设计成，用于输出关于作用在第一外电极与中间电极之间的感应电压的至少一个电输出信号，并且用于在中间电极与第二外电极之间施加预给定或确定的激励电压。因此，在传感器和/或变换器设备的该实施方式中，每个弯曲结构只需要三个电极(尽管由于各自的固有应力梯度在弯曲结构中引起的变形的有利可补偿性)。在替代的实施方式中，至少两个电极也可以不仅用于补偿作用于所述两个电极之间的感应电压，而且同时用于在所述两个电极之间施加相应的激励电压。在这种情况下，借助于成本有利的滤波器(例如低通滤波器)由感应电压(作为交流电压信号)滤出各自的激励电压(作为直流电压信号)。