[发明专利]传感器元件

说明书

提供了一种传感器元件，其通过提供与特定方向的延伸长度相对应的电阻变化长度比率而具有高测量精度。该传感器元件包括布置在传感器主体中的用以测量温度和压力并且具有基于温度或压力而变形的膜片的元件主体。另外，该传感器元件包括压力测量电阻器，其包括相对于膜片的上表面的中心沿着径向并且在膜片的上表面上的延伸部中布置的第二电阻器部分和第四电阻器部分，并且包括在所述膜片的上表面上的压缩部中布置在所述第二电阻器部分或所述第四电阻器部分外侧的第一电阻器部分和第三电阻器部分，以消除由特定压力的温度变化所引起的电阻变化。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年12月26日提交的韩国专利申请No.10-2016-0179137的优先权，其公开通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及一种传感器元件，更具体地，涉及一种作为能够更精确地对包括车辆中流体的温度和压力的物理量进行测量的感测装置并且可以用作温度传感器和压力传感器的传感器元件。

背景技术

通常，传感器是对测量目标的物理量等进行感测和采集并将物理量转换为可由观察者或装置读取的信号的信息转换装置。传感器包括测量物理量的传感器元件、在电路中与所述传感器元件物理地耦接的电路部分、以及保护所述传感器元件和所述电路的壳体。具体地，作为获取关于目标的信息的装置的基本元件，传感器元件需要对物理量作出敏感反应并且即使多次重复负载也显示稳定性能。采用传感器的装置在重量和尺寸上的减小需要用于批量生产传感器以减小传感器体积或尺寸的技术。

为了获取关于物理量的信息，传感器的精度很重要，并且需要用于根据形状和结构特征批量生产传感器的技术。例如，当传感器被配置为以复合方式更精确地测量不同物理量时，减少了传感器对特定部件的使用，因此也减小了传感器的重量和体积。根据相关技术的传感器的类型包括图1所示的压力传感器和图2所示的复合温度及压力传感器。图1的压力传感器包括布置在传感器主体1中的压力传感器元件3。压力传感器元件3具有应变片，并通过应变片的与施加在传感器主体1的开口中空部分上的压力对应的应变量和应变速率来测量压力。图2的复合温度及压力传感器除了压力传感器元件3之外还单独具有布置在复合温度及压力传感器主体2中的温度传感器元件2a。例如，复合温度及压力传感器的压力传感器元件3与安装在图1的压力传感器中的压力传感器元件相同。

压力传感器元件3中的每一个在其上表面上具有膜片，并且在膜片的圆形表面上安装了用于应变片的压力测量电阻器。因此，通过感测由每个压力测量电阻器的长度和面积的变化而引起的电阻变化来测量压力。然而，压力变化引起压力传感器元件的电阻变化，并且还发生包括由特定压力的温度变化引起的应变速率变化在内的电阻变化。应变速率或电阻的变化受到温度变化的影响。

结果，由于不能显示在未进行温度补偿的情况下测量压力时因温度变化的影响导致的高分辨率，因此其中安装了根据现有技术的压力传感器元件的传感器具有缺点。例如，分辨率是这样的值，其表示传感器有能力将信号划分成用于测量的多少片段。换句话说，传感器的分辨率可以是有关其能够多精确地对负载(例如物理量)进行测量和分析的性能。另外，需要在传感器电路中对温度进行补偿的ac附加温度补偿模块。然而，当温度动态地变化时，在附加温度补偿模块的温度值与得自于应变速率的变化的温度值(例如电阻变化)之间会出现差异，并且传感器会产生输出误差。

因此，由于温度传感器、压力传感器元件和压力传感器在一起，因此已经进行了研究来利用由温度导致的电阻变化这一缺点。然而，当压力传感器元件的电阻或应变速率的变化被用作温度变化来实现温度传感器的功能时，精度或分辨率由于所测量的温度值的非线性而大幅度降级。因此，难以使用压力传感器元件作为高性能车载传感器。

本部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开的背景技术的理解，因此可能包含不形成在本地区中已为本领域普通技术人员所知的现有技术的信息。

发明内容