[发明专利]电容式压力传感器及压力测量电路

说明书

本发明适用于传感器技术领域，提供了一种电容式压力传感器及压力测量电路，电容式压力传感器包括：设有一空腔的衬底、可动薄膜和叉指电容；可动薄膜设置在衬底的空腔的上部，可动薄膜与衬底固定连接；叉指电容包括固定电极和可动电极，固定电极设置在衬底上，可动电极设置可动薄膜上，固定电极与可动电极交叉且位于同一平面上。由于叉指电容的可动电极直接设置在可动薄膜上，当可动薄膜受到外界压力发生形变时，会使得可动电极的发生较大的形变量，造成可动电极相对于固定电极发生较大的位移，导致叉指电容的电容值发生较大变化，能够有效提高电容式压力传感器的测量灵敏度。

技术领域

本发明属于MEMS技术领域，尤其涉及一种MEMS电容式压力传感器及压力测量电路。

背景技术

目前，MEMS压力传感器已广泛应用于各种工业领域中。传统的MEMS压力传感器中压阻式压力传感器应用最为广泛。压阻式压力传感器的空腔上方为可动敏感薄膜，可动敏感薄膜直接与锚区连接，压阻条位于可动敏感薄膜的四周边缘中心处。当可动敏感薄膜收到压力作用时，向下弯曲，使得压阻条电阻发生变化，从而测量压力的变化。但是由于压阻式压力传感器的可动敏感薄膜与锚区完全连接，可动敏感薄膜受到锚区的拉力，应力分散，造成压阻条电阻变化有限，传感器的灵敏度较低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电容式压力传感器及压力测量电路，该传感器灵敏度较高解决现有技术中压阻式压力传感器的可动敏感薄膜直接与锚区完全连接，可动敏感薄膜受到锚区的拉力，应力分散，造成压阻条电阻变化有限，传感器的灵敏度较低的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种电容式压力传感器，包括：设有一空腔的衬底、可动薄膜和叉指电容；

所述可动薄膜设置在所述衬底的空腔的上部，所述可动薄膜与所述衬底固定连接；

所述叉指电容包括固定电极和可动电极，所述固定电极设置在所述衬底上，所述可动电极设置所述可动薄膜上。

进一步地，所述固定电极包括第一连接端以及与所述第一连接端一体成型的若干固定叉指，所述第一连接端与所述衬底固定连接。

进一步地，所述可动电极包括第二连接端以及与所述第二连接端一体成型的若干可动叉指，所述第二连接端与所述可动薄膜固定连接。

进一步地，所述空腔的形状为立方体或圆柱体。

进一步地，所述空腔的截面形状为梯形，且梯形的上底边长大于下底边长。

进一步地，所述固定电极的第一连接端与所述衬底连接部分设有绝缘层。

进一步地，所述衬底和所述可动薄膜的材料均为半导体材料。

本发明实施例的第二方面提供一种压力测量电路，包括上述的电容式压力传感器，以及电源模块和电感器；所述电容式压力传感器的叉指电容的一端与所述电感器的一端电连接，所述电源模块分别与所述叉指电容的另一端和所述电感器的另一端电连接。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例提供的电容式压力传感器及压力测量电路，包括：设有一空腔的衬底、可动薄膜和叉指电容；可动薄膜设置在衬底的空腔的上部，可动薄膜与衬底固定连接；叉指电容包括固定电极和可动电极，固定电极设置在衬底上，可动电极设置可动薄膜上，固定电极与可动电极交叉且位于同一平面上。由于叉指电容的可动电极直接设置在可动薄膜上，当可动薄膜受到外界压力发生形变时，会使得可动电极的发生较大的形变量，造成可动电极相对于固定电极发生较大的位移，导致叉指电容的的电容值发生较大变化，能够有效提高电容式压力传感器的测量灵敏度。

附图说明