專利名稱：介質(zhì)隔離式絕對(duì)壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及壓力傳感器的領(lǐng)域，具體地涉及介質(zhì)隔離式絕對(duì) 壓力傳感器。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代的汽車系統(tǒng)中，經(jīng)常期望測(cè)量位置處的絕對(duì)壓力。例如，期望測(cè)量EGR(廢氣回流)系統(tǒng)中的銳邊孔上的壓力，以確定流動(dòng)。通常， 在這種情況下，介質(zhì)可以非常粗糙。由于這種不利的環(huán)境，期望可以 從與介質(zhì)隔離，文中的介質(zhì)為廢氣，以確保通?；诎雽?dǎo)體的傳感器 能保持良好，并長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)能合適地工作。絕對(duì)壓力傳感器通常被構(gòu)成為傳感器的內(nèi)腔是真空的，并具有施 加到它們的頂側(cè)的感應(yīng)壓力。該側(cè)可以被識(shí)別為包含用于互連的東西 (金屬線焊接點(diǎn)、絲焊等)?？梢酝葡朐擁攤?cè)對(duì)化學(xué)/物理污染較為敏感， 該污染可對(duì)傳感器的操作有不利的影響，導(dǎo)致傳感器準(zhǔn)確度的嚴(yán)重退 化或甚至災(zāi)難性故障。一個(gè)保護(hù)傳感器的頂側(cè)的現(xiàn)有技術(shù)解決方案是使用特殊的半導(dǎo)體 薄膜(例如，氮化物鈍化)和外部薄膜或膠質(zhì)體。這種保護(hù)具有限制性。 例如，盡管有保護(hù)，但諸如車輛的廢氣的極端介質(zhì)，仍可以損害感應(yīng) 元件。另一種隔離介質(zhì)與傳感器的現(xiàn)有技術(shù)方法是使用不銹鋼隔板，用 于感應(yīng)由油耦合到基于壓力傳感器的傳統(tǒng)半導(dǎo)體的壓力。該不銹鋼隔 板在粗糙的介質(zhì)和壓力傳感器之間提供必要的隔離，并且油提供壓力 到壓力傳感器的轉(zhuǎn)移。該方法中使用的油介質(zhì)給壓力測(cè)量增加了誤差，因?yàn)樵谥圃旃に囍邢袣庋ㄊ抢щy的或者不現(xiàn)實(shí)的。這些氣穴給 感應(yīng)介質(zhì)粗糙壓力的不銹鋼隔板和實(shí)際壓力傳感器之間的壓力轉(zhuǎn)移增 加誤差。此外，該油壓轉(zhuǎn)移性能隨著增加的溫度和時(shí)間退化，這是因 為油粘度和漏油量的變化。而且，難以使用該注油方法來制造，因?yàn)?油需要在不銹鋼隔板和壓力傳感器之間被氣密封。另一種現(xiàn)有技術(shù)方法通過在氣密封的真空容器中封入差壓傳感器 來隔離介質(zhì)。用這種方法，基準(zhǔn)壓力保持在零，而從傳感器后側(cè)施加 感應(yīng)壓力。由密封硅組成的感應(yīng)元件的后側(cè)不受感應(yīng)介質(zhì)的影響。然 而，這種解決方案是昂貴的，可能泄漏，并且不適合批量生產(chǎn)。需要改進(jìn)的介質(zhì)隔離式絕對(duì)壓力傳感器，其更精確、更容易制造、 低成本，并具有時(shí)間和溫度變化上的改進(jìn)的運(yùn)行性能。


本發(fā)明的特征被認(rèn)為是新穎的，在所附權(quán)利要求中進(jìn)行了詳細(xì)的 闡述。通過參考以下說明和附圖，可以最好地理解本發(fā)明和它的其他 目的和優(yōu)點(diǎn)，圖中相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的元件，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的安裝在共有組件上的第一和第二壓力傳感器 的橫截面圖；圖2是示出用于轉(zhuǎn)換圖1所示的壓力傳感器提供的信號(hào)以形成絕 對(duì)壓力傳感器的結(jié)構(gòu)關(guān)系的系統(tǒng)框圖；圖3是示出用于轉(zhuǎn)換圖1所示的壓力傳感器提供的信號(hào)以形成絕 對(duì)壓力傳感器的結(jié)構(gòu)關(guān)系的可選實(shí)施例的系統(tǒng)框圖；圖4是傳感器的響應(yīng)斜率的圖形表示；以及圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明描述了使用兩個(gè)差分的和絕對(duì)的傳感元件的方法和裝置。 通過合適的信號(hào)調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)絕對(duì)感應(yīng)。感應(yīng)的絕對(duì)壓力被施加到差分傳感器的背側(cè)，因此可實(shí)現(xiàn)介質(zhì)隔離，并且粗糙的介質(zhì)可被施加到其 上。結(jié)果，本發(fā)明提供了一種更精確、更容易制造、低成本和具有時(shí) 間和溫度變化上的改進(jìn)場(chǎng)性能的絕對(duì)壓力傳感器。介質(zhì)隔離式絕對(duì)壓力傳感器裝置和相應(yīng)的方法結(jié)合了由第一壓力 傳感器提供的第一信號(hào)和由第二壓力傳感器提供的第二信號(hào)，所述第 一信號(hào)表示施加至第一壓力傳感器上的第一壓力和第二壓力之間的 差，所述第二信號(hào)表示施加至第二壓力傳感器上的第二壓力和基本真 空之間的差。結(jié)合第一和第二信號(hào)以形成絕對(duì)壓力傳感器。響應(yīng)于壓 力區(qū)域或壓力范圍，第一信號(hào)具有不同于第二信號(hào)的斜率響應(yīng)的斜率 響應(yīng)。這在一個(gè)傳感器是差分傳感器而另一個(gè)是絕對(duì)傳感器時(shí)是尤其 明顯的。均衡(斜率校準(zhǔn))電路啟用第一信號(hào)的斜率響應(yīng)的調(diào)整，以對(duì)應(yīng) 于第二信號(hào)的斜率響應(yīng)，并且提供了取決于該調(diào)整后的斜率響應(yīng)的斜 率調(diào)整后的第一信號(hào)。求和電路提供了取決于斜率調(diào)整后的第一信號(hào) 和第二信號(hào)的輸出信號(hào)，其中該輸出信號(hào)表示第一壓力傳感器和第二 壓力傳感器之間感應(yīng)的絕對(duì)壓力，其相對(duì)于真空而言，使得該系統(tǒng)成 為絕對(duì)壓力傳感器。本發(fā)明的特征包括提供了使得能夠結(jié)合兩個(gè)壓力傳感器以形成絕 對(duì)壓力傳感器的結(jié)構(gòu)，該絕對(duì)壓力傳感器的關(guān)鍵元件與粗糙介質(zhì)隔離。 而且，該結(jié)構(gòu)使得能夠補(bǔ)償與每個(gè)傳感器關(guān)聯(lián)的量程誤差和偏移誤差。 給定該教導(dǎo)，該結(jié)構(gòu)可以被容易地?cái)U(kuò)展為包括多于兩個(gè)的傳感器。通 過對(duì)附圖的參考，可以更好地理解本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)。圖1是根據(jù)本發(fā)明的安裝在共有組件上的第一和第二壓力傳感器 的橫截面圖。第一壓力傳感器101和第二壓力傳感器103兩個(gè)都被安裝在共有傳感器組件100中。優(yōu)選地，這些壓力傳感器101和103是 由硅構(gòu)成的，并由壓阻類型構(gòu)成。第一壓力傳感器101經(jīng)由端口 109 附著到外殼105。這可以通過使用薄層粘合劑107(例如RTV粘合劑) 或其它方式實(shí)現(xiàn)，該粘合劑被配置在外殼上，外殼例如塑料、陶瓷或金屬外殼，以及其中傳感器101然后被施加到粘合劑?？蛇x地，該傳 感器可以靜電結(jié)合至放置在外殼上的玻璃基座，并且使用焊接或可選地使用粘合劑107將玻璃基座結(jié)合到105。連接線lll將傳感器101電 連接到也結(jié)合至外殼上的信號(hào)處理電路113。應(yīng)該注意，實(shí)際上可以存 在多條連接線，但為了清楚只示出一條。第二壓力傳感器103被在真空下陽極(靜電)結(jié)合至玻璃或硅基座 104，以在其中封裝基本上的真空121。然后使用這里描述的或該領(lǐng)域 公知的各種技術(shù)的任何一個(gè)，將基座104附著到外殼105。例如，使用 粘合劑薄層將玻璃基座104附著到外殼105。使用的這種粘合劑或焊接 技術(shù)應(yīng)該被選擇以提供到外殼105的持久結(jié)合，無論該外殼105使用 什么材料。連接線111將第二傳感器103電連接到也結(jié)合至外殼的信 號(hào)處理電路113。應(yīng)該注意，實(shí)際上可以存在多條連接線，但為了清楚 只示出一條。以上所述的結(jié)構(gòu)被封裝在外殼105中。該外殼105可以是氣密封的外殼。然而，本發(fā)明最經(jīng)濟(jì)的實(shí)施方式是外殼向空氣(PA )開口，因此外殼可以由低成本熱固或熱塑塑料組成。事實(shí)上，整個(gè)外殼只需要 由基底部分組成。參考數(shù)字IIO表示傳感器組件100的無保護(hù)側(cè)，而 參考數(shù)字120表示受保護(hù)側(cè)，或傳感器組件100的介質(zhì)隔離側(cè)。該無 保護(hù)側(cè)IIO被認(rèn)為是無保護(hù)的，因?yàn)槿绻鼙Ｗo(hù)側(cè)120上的粗糙介質(zhì) 被暴露給連接線lll，其將化學(xué)腐蝕連接線111，并且該連接線將快速 損壞和破壞。傳感器組件的受保護(hù)側(cè)120被認(rèn)為是受保護(hù)的，因?yàn)槎?口將被密封并且與要測(cè)量的粗糙介質(zhì)隔離。兩個(gè)壓力傳感器的無保護(hù) 側(cè)IIO不被暴露給粗糙介質(zhì)。第一壓力P1 117被施加到第一壓力傳感器101的受保護(hù)側(cè)120上 的壓力口 109。第二壓力PAl19，通常為環(huán)境壓力，被提供在傳感器組 件的無保護(hù)側(cè)110上，并且為第一和第二壓力傳感器101和103所共 有?；菊婵?21包含在第二傳感器內(nèi)。信號(hào)處理電路113用于結(jié)合和處理來自這兩個(gè)壓力傳感器101和103的輸出，如圖2和圖3詳細(xì) 所示。電路113也具有向外到包裝(未示出)的連接，以輸出絕對(duì)壓力信 號(hào)到其它電路，如果需要的話。圖2和圖3是示出用于轉(zhuǎn)換由圖1所示的壓力傳感器101和103 提供的信號(hào)的可選關(guān)系的系統(tǒng)框圖，其用于形成提供輸出信號(hào)227的 絕對(duì)壓力傳感器，該輸出信號(hào)227的響應(yīng)取決于第一傳感器壓力(PrPA) 和第二傳感器壓力(PrO)的總和。因?yàn)樵摽偤同F(xiàn)在以真空為參考，該總 和提供了絕對(duì)壓力Pp應(yīng)該注意，表示圖2和圖3所示的結(jié)構(gòu)的電路 可以被物理結(jié)合在圖1的信號(hào)處理電路113上。因?yàn)閴毫！ 117和PA 119被施加到傳感器組件100，第一壓力傳 感器101的壓阻器件輸出第一信號(hào)207、 209，其表示施加至第一壓力 傳感器101上的第一壓力Pi 117和第二壓力PA 119之間的差異。第二 壓力傳感器103的壓阻器件提供第二信號(hào)213、 215，其表示施加至第 二壓力傳感器103上的第二壓力PA 119和真空(PA-O)之間的差異，從而 產(chǎn)生PA的絕對(duì)度量。 一般，這兩個(gè)信號(hào)207、 209和213、 215在壓力 區(qū)域上具有不同的斜率，因?yàn)橹圃爝^程的目前工藝水平不允許制造的 傳感器具有完全相同的斜率。另外，差分傳感器101將經(jīng)受與絕對(duì)壓 力傳感器103不同的壓力區(qū)域。因此，在一定壓力范圍上，第一信號(hào) 207、 209以斜率進(jìn)行響應(yīng)，而在不同的壓力范圍上，由第二壓力傳感 器103提供的具有第二信號(hào)213、 215以不同于第一壓力傳感器101提 供的斜率的斜率進(jìn)行響應(yīng)(見圖4)。合成輸出信號(hào)227中的重要步驟是 兩個(gè)壓力傳感器101、 103.提供的兩個(gè)信號(hào)207、 209和213、 215的斜 率響應(yīng)的匹配。均衡電路(斜率調(diào)整電路)217調(diào)節(jié)第一壓力傳感器信號(hào)207、 209 并提供斜率調(diào)整后的第一信號(hào)221。另一個(gè)均衡(斜率調(diào)整)電路219調(diào) 節(jié)第二壓力傳感器信號(hào)213、 215并提供斜率調(diào)整后的第二信號(hào)223。 在最小實(shí)現(xiàn)中，只有第一斜率調(diào)整電路217是必要的，因?yàn)橹恍枰{(diào)整第一壓力傳感器信號(hào)207、 209的斜率，以匹配第二壓力傳感器信號(hào) 213、 215的斜率，因此第二壓力傳感器信號(hào)213、 215的斜率可以是固 定的。在這種情況下，斜率調(diào)整后的第一信號(hào)221的斜率響應(yīng)被調(diào)整， 以與第二壓力傳感器信號(hào)213、 215.的斜率響應(yīng)相對(duì)應(yīng)。在優(yōu)選實(shí)施例 中，第二壓力傳感器信號(hào)213、 215的斜率也可以被調(diào)整，并且從斜率 調(diào)整電路219提供斜率調(diào)整后的第二信號(hào)223，以提供制造該傳感器 100中的另一自由度。接著，通過求和電路225將斜率調(diào)整后的第一信號(hào)221加上斜率 調(diào)整后的第二信號(hào)223。為了了解結(jié)合該斜率調(diào)整后的第一信號(hào)221和 該斜率調(diào)整后的第二信號(hào)223的相關(guān)方面，下面參考圖1和圖4簡(jiǎn)要 說明確定該結(jié)合的公式。該斜率調(diào)整后的第一信號(hào)221的響應(yīng)可以表示為Vdl = offset +111^- PA)其中Vdi是第一傳感器的輸出信號(hào)(在這種情況下是電壓)，offset 是從第一壓力傳感器101得到的斜率調(diào)整后的第一信號(hào)221的壓力獨(dú) 立(常數(shù))項(xiàng)，而nn是從第一壓力傳感器101得到的斜率調(diào)整后的第一 信號(hào)221的壓力斜率。PrPA是施加至第一壓力傳感器101上的壓力差， Pi 117從受保護(hù)側(cè)120施加，而PAll9從無保護(hù)側(cè)110施加。該斜率調(diào)整后的第二信號(hào)223的響應(yīng)可以表示為Vd2 = offset2 + m2(PA - 0)其中Vd2是第二傳感器的輸出信號(hào)(在該示例中還是電壓)，offset2 是從第二壓力傳感器103得到的斜率調(diào)整后的第二信號(hào)223的壓力獨(dú) 立(常數(shù))項(xiàng)，而m2是從第二壓力傳感器103得到的斜率調(diào)整后的第二信號(hào)223的壓力斜率。PA-0是施加至第二壓力傳感器103上的壓力差， 而PA 119從與真空121相對(duì)的無保護(hù)側(cè)110施加，從而得到絕對(duì)壓力如果用這樣的方法進(jìn)行調(diào)整，即m產(chǎn)m^m，則利用求和電路225 執(zhí)行的斜率調(diào)整后的第一信號(hào)221和斜率調(diào)整后的第二信號(hào)223的相 加將產(chǎn)生合成信號(hào)V=Vdl+Vd2，其依賴相對(duì)于真空的第一壓力Pl 117。 另外，信號(hào)V完全獨(dú)立于第二壓力Pa 119，該第二壓力為第一壓力傳 感器101和第二壓力傳感器103所共有。因此建立只響應(yīng)受保護(hù)側(cè)120 壓力的絕對(duì)壓力傳感器。該確定性的結(jié)果可以用以下公式表示。V = Vdl + Vd2 = offset! + offset2 + m(P! - 0)如上所述，求和電路225提供必要的斜率調(diào)整后的第一信號(hào)221 和斜率調(diào)整后的第二信號(hào)223的相加。另外，求和電路225可以被耦 合到偏移溫度補(bǔ)償電路237，其允許可以同時(shí)進(jìn)行對(duì)兩個(gè)壓力傳感器 101和103的偏移項(xiàng)的溫度補(bǔ)償。而且，求和電路225具有用于調(diào)整基 準(zhǔn)溫度處的總回路增益和偏移的裝置。圖2和圖3所示的框圖的額外的部件是電壓范圍溫度補(bǔ)償電路， 其包括耦合到第一和第二壓力傳感器101、 103中的每一個(gè)的網(wǎng)絡(luò)229 和網(wǎng)絡(luò)233。這些可以包括耦合在電源信號(hào)203、 205之間的電阻，如 圖2所示，或其它溫度補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，如圖3所示。電壓范圍是傳感器可 以感應(yīng)的最低和最高壓力之間展現(xiàn)的電壓的范圍。該范圍溫度補(bǔ)償電 路203、 229、 233和205同時(shí)提供對(duì)第一和第二壓力傳感器101、 103 的范圍溫度補(bǔ)償。從范圍溫度補(bǔ)償電路203、 229、 233和205得到的 參考數(shù)字231和235表示的信號(hào)被提供給偏移溫度補(bǔ)償電路237，該偏 移溫度補(bǔ)償電路隨后提供組合的偏移范圍溫度補(bǔ)償信號(hào)239。傳感器的所有偏移量、斜率、范圍和溫度性能可以在制造過程中確定，并在發(fā)送以提供必要補(bǔ)償之前編程到信號(hào)處理電路113中，從 而提供精確的絕對(duì)壓力傳感器。該信號(hào)處理電路可以使用模擬或優(yōu)選 地?cái)?shù)字技術(shù)，以提供均衡、偏移、范圍和溫度補(bǔ)償。在實(shí)踐中，整個(gè) 傳感器組件100暴露于兩個(gè)不同溫度，以確定傳感器的偏移量和斜率、 溫度性能和漂移。參考圖5，本發(fā)明還提供一種方法，用于提供隔離的介質(zhì)的絕對(duì) 壓力測(cè)量。該方法包括第一步驟400:提供由壓阻器件組成的第一壓力 傳感器，可操作該壓阻器件來測(cè)量施加至第一壓力傳感器上的第一壓 力和第二壓力之間的第一壓力差，如上詳述的。該第一壓力傳感器通 過提供具有關(guān)于第一壓力差的第一斜率響應(yīng)的第一輸出，來響應(yīng)第一 壓力差。類似地，第二壓力傳感器由壓阻器件組成，可操作該壓阻器 件來測(cè)量施加至第二壓力傳感器上的第二壓力和基本真空之間的第二 壓力差。該第二壓力傳感器通過提供具有關(guān)于第二壓力差的第二斜率 響應(yīng)的第二輸出，來響應(yīng)第二壓力差。下一步驟402包括施加范圍溫度補(bǔ)償和調(diào)整第一和第二傳感器中的至少一個(gè)的斜率響應(yīng)，使得第一斜率基本與第二斜率相同。優(yōu)選地， 調(diào)整第一信號(hào)和第二信號(hào)的斜率響應(yīng)。下一步驟404包括提供第一和第二傳感器的至少一個(gè)調(diào)整后的輸出。下一步驟406包括從相應(yīng)的第一和第二傳感器輸出減去第一和第 二偏移。下一步驟408包括施加從第一和第二壓力傳感器得到的偏移-溫 度，以提供第一和第二傳感器的偏移-范圍溫度-補(bǔ)償。下一步驟410包括對(duì)與第一和第二傳感器關(guān)聯(lián)的基本相同的斜率輸出求和，使得提供表示第一壓力的絕對(duì)壓力測(cè)量的輸出信號(hào)?？傊?，己經(jīng)詳細(xì)講述了一種改進(jìn)的介質(zhì)-隔離式絕對(duì)壓力傳感器， 其更精確、更容易制造和具有更好的時(shí)間和溫度變化上的場(chǎng)性能。它 通過用更簡(jiǎn)單的差分/絕對(duì)傳感器結(jié)構(gòu)替代密封介質(zhì)隔離技術(shù)來克服了 現(xiàn)有技術(shù)方法的不足。而且，用于校準(zhǔn)多個(gè)傳感器并結(jié)合它們的輸出 以電子形成絕對(duì)信號(hào)的簡(jiǎn)化方法提供了相當(dāng)可觀的可制造性和場(chǎng)性能 優(yōu)點(diǎn)。盡管已經(jīng)具體示出本發(fā)明，并且參考其特定實(shí)施例描述了本發(fā)明， 但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以進(jìn)行不背離本發(fā)明的寬范圍的各 種變化和元件的等價(jià)物代替。另外，可根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)進(jìn)行許多不 背離其實(shí)質(zhì)范圍的修改，以適應(yīng)特定位置或材料。因此，本發(fā)明不限 于這里公開的特定實(shí)施例，而是包括所有落入所附的權(quán)利要求范圍內(nèi) 的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1. 一種介質(zhì)隔離式絕對(duì)壓力傳感器裝置，包括第一壓力傳感器，可操作用于測(cè)量施加至所述第一壓力傳感器上的第一壓力和第二壓力之間的第一壓力差，所述第一壓力傳感器通過提供具有關(guān)于所述第一壓力差的第一斜率響應(yīng)的第一輸出，來響應(yīng)所述第一壓力差；第二壓力傳感器，可操作用于測(cè)量施加至所述第二壓力傳感器上的第二壓力和基本真空之間的第二壓力差，所述第二壓力傳感器通過提供具有關(guān)于所述第二壓力差的第二斜率響應(yīng)的第二輸出，來響應(yīng)所述第二壓力差；至少一個(gè)均衡電路，用于調(diào)整所述第一和第二傳感器中的至少一個(gè)的斜率響應(yīng)，使得所述第一斜率基本與所述第二斜率相同，并用于提供與所述第一和第二傳感器對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)調(diào)整后的輸出；以及求和電路，用于將與所述第一和第二傳感器關(guān)聯(lián)的所述基本相同的斜率輸出相加，使得提供表示所述第一壓力的絕對(duì)壓力測(cè)量的輸出信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，進(jìn)一步包括偏移電路，用于為對(duì) 應(yīng)的第一和第二傳感器提供第一和第二偏移信號(hào)中的至少一個(gè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，進(jìn)一步包括耦合到所述第一和第 二壓力傳感器的每一個(gè)的偏移-溫度和范圍-溫度補(bǔ)償電路，用于提供從 所述第一和第二壓力傳感器得到的偏移-范圍溫度補(bǔ)償信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述均衡器包括兩個(gè)均衡器， 每一個(gè)用于所述第一和第二傳感器的一個(gè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述第一壓力傳感器是壓阻 器件。
6. —種介質(zhì)隔離式絕對(duì)壓力傳感器裝置，包括第一壓力傳感器，可操作用于測(cè)量隔離介質(zhì)的第一壓力和施加至 第一壓力傳感器上的第二壓力之間的第一壓力差，所述第一壓力傳感 器通過提供具有關(guān)于所述第一壓力差的第一斜率響應(yīng)的第一輸出，來 響應(yīng)所述第一壓力差；第二壓力傳感器，可操作用于測(cè)量施加至所述第二壓力傳感器上 的第二壓力和基本真空之間的第二壓力差，所述第二壓力傳感器通過 提供具有關(guān)于所述第二壓力差的第二斜率響應(yīng)的第二輸出，來響應(yīng)所 述第二壓力差；第一和第二均衡電路，用于調(diào)整相應(yīng)的所述第一和第二傳感器中 的斜率響應(yīng)和偏移，使得所述第一斜率基本與所述第二斜率相同，并 用于提供所述相應(yīng)的調(diào)整后的第一和第二輸出；以及求和電路，用于將所述調(diào)整后的第一和第二輸出相加，從而提供 表示所述隔離介質(zhì)的絕對(duì)壓力測(cè)量的輸出信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，進(jìn)一步包括耦合到第一和第二壓 力傳感器的每一個(gè)的偏移-溫度和范圍-溫度補(bǔ)償電路，用于提供從所述 第一和第二壓力傳感器得到的偏移-范圍溫度補(bǔ)償信號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述第一和第二壓力傳感器 是壓阻器件。
9. 一種用于提供隔離介質(zhì)的絕對(duì)壓力測(cè)量的方法，該方法包括步驟提供第一壓力傳感器，其可操作用于測(cè)量施加至第一壓力傳感器上的第一壓力和第二壓力之間的壓力差，所述第一壓力傳感器通過提 供具有關(guān)于所述第一壓力差的第一斜率響應(yīng)的第一輸出，來響應(yīng)所述第一壓力差；以及提供第二壓力傳感器，其可操作用于測(cè)量施加至第 二壓力傳感器上的第二壓力和基本真空之間的第二壓力差，所述第二壓力傳感器通過提供具有關(guān)于所述第二壓力差的第二斜率響應(yīng)的第二 輸出，來響應(yīng)所述第二壓力差；調(diào)整所述第一和第二傳感器中的至少一個(gè)的斜率響應(yīng)，使得所述 第一斜率基本與所述第二斜率相同；提供與所述第一和第二傳感器對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)調(diào)整后的輸出；以及對(duì)與所述第一和第二傳感器關(guān)聯(lián)的所述基本相同的斜率輸出求 和，從而提供表示所述第一壓力的絕對(duì)壓力測(cè)量的輸出信號(hào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟從所述對(duì)應(yīng)的第一和第二傳感器輸出減去第一和第二偏移。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟施加從 所述第一和第二壓力傳感器得到的偏移-溫度和范圍-溫度補(bǔ)償，以提供 所述第一和第二傳感器的偏移-范圍溫度-補(bǔ)償。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述調(diào)整的步驟調(diào)整所述第一信號(hào)和第二信號(hào)的所述斜率響應(yīng)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述提供步驟包括提供所 述傳感器為第一和第二壓阻器件。
全文摘要
一種方法和介質(zhì)-隔離式絕對(duì)壓傳感器裝置包括第一傳感器(101)，以測(cè)量隔離介質(zhì)(P1)和第二介質(zhì)(Pa)之間的壓力差。第二傳感器(103)測(cè)量第二介質(zhì)(Pa)的絕對(duì)(相對(duì)于真空)壓力。每個(gè)傳感器(101，103)具有它自身的偏移和斜率響應(yīng)。均衡器(217，219)匹配所述傳感器(101，103)的所述斜率，其中求和電路(225)可以將所述基本相同的斜率輸出相加，以提供表示所述隔離介質(zhì)(P1)的絕對(duì)壓力測(cè)量的輸出信號(hào)(227)。還可以提供每個(gè)傳感器的偏移和溫度補(bǔ)償。
文檔編號(hào)G01L9/04GK101228422SQ200680007729
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2006年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者沃爾特·恰爾諾茨基 申請(qǐng)人:北美泰密克汽車公司