[发明专利]一种在线温控标定的硅压阻压力传感器及其温度标定方法

说明书

本发明提供了一种在线温控标定的硅压阻压力传感器及其温度标定方法，该传感器包括外壳和设置于外壳内的表芯、测温元件、加热元件、恒温结构层、制冷元件、机械支撑结构层、隔热结构层、控制电路与导线；表芯包括芯片和基座，芯片封装在基座上，测温元件设置于表芯上，恒温结构层与基座共同组成第一腔体；加热元件和制冷元件均设置在恒温结构层的外壁上；表芯、测温元件、加热元件均通过导线与控制电路电气连接；机械支撑结构层与基座共同组成第二腔体，第二腔体的外壁上包裹有隔热结构层；隔热结构层和控制电路均与外壳机械连接。本发明能够解决现有传感器无法实现免拆装在线标定的技术问题。

技术领域

本发明涉及压力传感器技术领域，尤其涉及一种在线温控标定的硅压阻压力传感器及其温度标定方法。

背景技术

硅压阻压力传感器是硅微压力传感器中技术最成熟的一类，具有体积微小、易于集成、灵敏度高、过载能力强、工艺难度小、成本低等优点，被广泛应用于航空航天、工业控制、消费电子等领域。随着各项技术的高速发展，压力传感器也向着微型化、集成化、智能化、系列化、标准化、高可靠性等方向发展，以实现更多领域的应用。

以半导体硅材料为敏感元件的硅压阻压力传感器具有温度敏感和时间漂移现象，明显影响了传感器的性能指标。为减少以上现象其对传感器性能指标的影响，一般定期对传感器进行标定，即在传感器工作温度范围内设定一系列标定温度点，在各温度点下进行一系列压力点的测量，之后对测试数据进行拟合处理得出标定参数，重新写入传感器电路，实现传感器性能指标的重新标定。

对于常规传感器，要实现定期的标定，一般需要先将其从应用系统中拆卸，置入温箱等装置中提供标定温度点的恒温环境，完成全温标定后再次安装，该方法周期长、效率低，而且传感器在很多应用场合并不方便重复拆装。如果考虑不拆卸传感器的场合，可以在标定实施时，在应用系统中安装一定的恒温控制仪器或装置，该类仪器或装置应用时需要考虑应用系统的设计，其安装与拆卸也较为复杂，控温效果也难以保证，可能会出现敏感结构表芯处温度梯度较大、设置值误差较大等缺陷，同时还可能会对系统的其他元器件造成影响。

发明内容

本发明提供了一种在线温控标定的硅压阻压力传感器及其温度标定方法，能够解决现有传感器无法实现免拆装在线标定的技术问题。

根据本发明的一方面，提供了一种在线温控标定的硅压阻压力传感器，所述传感器包括外壳和设置于所述外壳内的表芯、测温元件、加热元件、恒温结构层、制冷元件、机械支撑结构层、隔热结构层、控制电路与导线；

所述表芯包括芯片和基座，所述芯片封装在所述基座上，所述表芯通过所述导线与所述控制电路电气连接；

所述测温元件设置于所述表芯上，且通过所述导线与所述控制电路电气连接；

所述恒温结构层为一侧开口的壳体，所述恒温结构层的开口侧与所述基座机械连接，共同组成包围所述芯片和所述测温元件的第一腔体，所述恒温结构层设有用于通气和引出所述导线的第一通孔；

所述加热元件和所述制冷元件均设置在所述恒温结构层的外壁上，且均通过所述导线与所述控制电路电气连接；

所述机械支撑结构层为一侧开口的壳体，所述机械支撑结构层的开口侧与所述基座机械连接，共同组成包围所述恒温结构层、所述加热元件和所述制冷元件的第二腔体，所述机械支撑结构层设有用于通气和引出所述导线的第二通孔，所述第二腔体的外壁上包裹有所述隔热结构层；

所述隔热结构层与所述外壳机械连接，所述隔热结构层设有用于通气和引出所述导线的第三通孔；

所述控制电路与所述外壳机械连接；

所述外壳设有用于通气和引出所述导线的第四通孔。