[实用新型]微机电换能器和包括微机电换能器的系统

权利要求书

1.一种微机电换能器，其特征在于，包括：

单片半导体主体；

第一腔、第二腔、第三腔和第四腔，所述第一腔、所述第二腔、所述第三腔和所述第四腔被埋置在所述半导体主体内；

第一膜、第二膜、第三膜和第四膜，所述第一膜、所述第二膜、所述第三膜和所述第四膜分别覆盖所述第一腔、所述第二腔、所述第三腔和所述第四腔，并且形成所述半导体主体的表面的一部分，所述第一膜、所述第二膜、所述第三膜和所述第四膜被配置为响应于作用在所述半导体主体的所述表面上的外部压力而偏斜；以及

第一换能器元件、第二换能器元件、第三换能器元件和第四换能器元件，所述第一换能器元件、所述第二换能器元件、所述第三换能器元件和所述第四换能器元件分别至少部分地在所述第一膜、所述第二膜、所述第三膜和所述第四膜中，并且在惠斯通电桥配置中互相电耦合，以将所述外部压力转换为电信号。

2.根据权利要求1所述的微机电换能器，其特征在于，所述第一换能器元件、所述第二换能器元件、所述第三换能器元件和所述第四换能器元件是由压阻材料制成的，并且其中：

所述第一换能器元件和所述第三换能器元件被布置为经受分别由所述第一膜和所述第三膜的偏斜所引起的变形，从而引起电阻的减小；并且

所述第二换能器元件和所述第四换能器元件被布置为经受分别由所述第二膜和所述第四膜的偏斜所引起的变形，从而引起电阻的增大。

3.根据权利要求2所述的微机电换能器，其特征在于，所述第一换能器元件、所述第二换能器元件、所述第三换能器元件和所述第四换能器元件具有纵向长度，并且其中所述第一换能器元件和所述第三换能器元件的所述纵向长度正交于所述第二换能器元件和所述第四换能器元件的所述纵向长度。

4.根据权利要求2所述的微机电换能器，其特征在于，所述第一换能器、所述第二换能器、所述第三换能器和所述第四换能器中的每个换能器包括：

第一部分，所述第一部分面向所述换能器至少部分地位于的相应膜的第一边缘；

第二部分，所述第二部分面向所述相应膜的第二边缘，所述第二部分与所述第一边缘相对；以及

第三部分，所述第三部分将所述第一部分和所述第二部分电耦合，

其中所述第一换能器和所述第三换能器的所述第一部分和所述第二部分中的每个部分包括与所述相应膜的所述第一边缘和所述第二边缘平行的相应的压阻区域，

其中所述第二换能器和所述第四换能器的所述第一部分和所述第二部分中的每个部分包括与所述相应膜的所述第一边缘和所述第二边缘正交的相应的压阻区域，

并且其中所述第一换能器、所述第二换能器、所述第三换能器和所述第四换能器中的每个换能器的所述第一部分从所述换能器至少部分地位于的所述相应膜的所述第一边缘延伸到第一距离，并且所述第一换能器、所述第二换能器、所述第三换能器和所述第四换能器中的每个换能器的所述第二部分从所述换能器至少部分地位于的所述相应膜的所述第二边缘延伸到第二距离，所述第二距离基本上等于所述第一距离。

5.根据权利要求4所述的微机电换能器，其特征在于，针对所述第一换能器、所述第二换能器、所述第三换能器和所述第四换能器中的每个换能器，所述第一部分和所述第二部分具有相同的电阻值，并且所述第三部分具有比所述第一部分和所述第二部分的所述电阻值低至少一个数量级的电阻值。

6.根据权利要求4所述的微机电换能器，其特征在于，所述第一换能器、所述第二换能器、所述第三换能器和所述第四换能器的所述第一部分和所述第二部分中的每个部分在平面视图中形成Z字形形状，所述第一部分和所述第二部分的所述压阻区域形成相应Z字形形状的一部分。

7.根据权利要求1所述的微机电换能器，其特征在于，所述第一膜、所述第二膜、所述第三膜和所述第四膜具有从以下中选择的形状：方形，圆形或者具有圆边的方形。

8.根据权利要求1所述的微机电换能器，其特征在于，所述第一膜、所述第二膜、所述第三膜和所述第四膜具有100N/m至2·10⁶N/m之间的刚度。