[发明专利]一种通过颜色指示压力的MEMS压力传感器及其测量方法

权利要求书

1.一种MEMS压力传感器，其特征在于，所述MEMS压力传感器包括设置在第二衬底的第二表面上的压力敏感单元、电致变色单元、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、电源；所述第二衬底的相对于所述第二表面的第一表面上形成凹槽，所述压力敏感单元正对所述凹槽设置，所述电致变色单元设置在所述压力敏感单元周边，所述第一开关、所述第二开关的两侧分别连接所述电致变色单元与压力敏感单元，所述第三开关、所述第四开关的两侧分别连接所述电致变色单元和所述电源，所述压力敏感单元包括压电层。

2.根据权利要求1所述的MEMS压力传感器，其特征在于，所述压力敏感单元包括自下而上的下压电电极、压电层、上压电电极所形成的堆叠结构；和/或所述电致变色单元包括自下而上的对电极、离子存储层、电解质层、电致变色层、工作电极所形成的堆叠结构。

3.根据权利要求2所述的MEMS压力传感器，其特征在于，所述第一开关的两侧分别连接所述电致变色单元的对电极和所述压力敏感单元的下压电电极，所述第二开关的两侧分别连接所述电致变色单元的工作电极和所述压力敏感单元的上压电电极，所述第三开关的两侧分别连接所述电致变色单元的对电极和所述电源，所述第四开关的两侧分别连接所述电致变色单元的工作电极和所述电源。

4.根据权利要求1或2所述的MEMS压力传感器，其特征在于，还包括形成在所述第二衬底的第二表面上的下绝缘层，所述压力敏感单元和所述电致变色单元形成在所述下绝缘层之上。

5.根据权利要求1或2所述的MEMS压力传感器，其特征在于，还包括形成在所述压力敏感单元上表面的上绝缘层。

6.根据权利要求1或2所述的MEMS压力传感器，其特征在于，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关为无极性开关。

7.根据权利要求2所述的MEMS压力传感器，其特征在于，所述工作电极为透明电极。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述的MEMS压力传感器的压力测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)重置阶段：断开所述第一开关和所述第二开关，闭合所述第三开关和所述第四开关，在所述电源的作用下，所述电致变色单元被重置到初始状态；

(b)显示阶段：闭合所述第一开关和所述第二开关，断开所述第三开关和所述第四开关，在环境压力的作用下，所述压力敏感单元由于形变产生压电电压，在所述压电电压的作用下，所述电致变色单元的颜色发生变化，根据所述电致变色单元的颜色指示当前的环境压力。

9.根据权利要求8所述的MEMS压力传感器的压力测量方法，其特征在于，所述重置阶段的持续时间不小于所述电致变色单元的颜色完全恢复到初始状态所需要的时间。

10.根据权利要求8和9所述的MEMS压力传感器的压力测量方法，其特征在于，所述显示阶段的持续时间不小于所述电致变色单元反应达到饱和所需的时间。