具有微结构感测元件的表面声波压力传感器

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具有微结构感测元件的表面声波压力传感器

时间:2019-11-26本站浏览次数:364

       

具有微结构感测元件的表面声波压力传感器

一种压力和温度传感器系统,所述系统包括在衬底上的气密区中形成的一个或多个微结构温度感测元件(502,504),其中这些微结构温度感测元件(502,504)包括SAW温度感测元件(502,504)。此外,可以在衬底上的传感器膜片(508)上这样设置一个或多个微结构压力感测元件(506),使得微结构压力感测元件(506)由SAW压力感测元件(506)形成。还可设置一个或多个触点(110,112),它们有助于维持气密区并从衬底突出,用于压力和温度传感器系统的支撑和电互连。

此外,一个或多个微结构压力感测元件可以位于衬底上的传感器膜片(508)之上,使得所述微结构压力感测元件由SAW压力感测元件形成(也称为IDT)。可以提供一个或多个触点(110,112),它们有助于维持气密区并从衬底伸出,用于压力传感器系统的支撑和电互连。

在另一种形式的固定传感器中,可以检测汽车高度,当高度降低时,就认为是轮胎压力低了。但是,如果轮胎在车辙里,或停在凹凸不平的地面上,也会产生错误的低压力读数。

图2示出表示按照本发明优选实施例的图1中描绘的SAW芯片100顶面上的参考压力的侧视图200。另一方面,图3示出表示按照本发明优选实施例的图1中描绘的SAW芯片100底面上的参考压力的底部侧视图300。应当指出,在图1到图3中,相同或类似的部件用相同的标号表示。图2和3还示出了晶片-晶片接合部分302和外部连接焊盘202。图1和2还示出了SAW芯片100的A-A截面的视图。

一些轮胎压力传感器系统包括固定在车身上的传感器,所以不需要旋转车轮和底盘之间的旋转电接触。在这类轮胎压力检测系统中,当轮胎压力变低,发生轮胎侧壁变形时,传感器杆因与轮胎侧壁接触而偏斜。这种系统提供低轮胎压力的指示,但并不健全可靠。例如,轮胎上的泥土或其它碎片会提供错误的读数。而且,这种系统仅在轮胎发生变形所需的显著压力降低时才能提供指示。显然这种系统根本不能提供实际轮胎压力的读数。

本发明人得出结论:需要有一种改进的小型轮胎压力设计,既包括无线感测能力,又能通过实际且低成本的设计方案来实现,这种设计在目前的轮胎压力检测系统和装置中尚未使用。具体地说,本发明人认为:使用SAW感测元件可以对传统系统固有的问题提供实际且低成本的解决方案。本发明人认为:对上述问题的解决方案涉及将微结构感测元件和SAW技术结合起来。现详细公开所述设计。

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更复杂的系统能够监控轮胎压力。例如,一些压力传感器系统使用一种旋转编码器,它是由沿圆周规则且交替分布的不同极性磁段的多极环所形成。与所述环同轴的发射器线圈和固定的拾感器(例如,感应线圈系统)可以被流过发射器线圈的交变电流激励而产生磁场,所述磁场叠加到由多极环所产生的磁场上,产生拾取的信号并发送有关车轮的旋转特性以及轮胎状态的信号。

本发明人得出结论:需要有一种改进的小型轮胎压力设计,既包括无线感测能力,又能通过实际且低成本的设计方案来实现,这种设计在目前的轮胎压力检测系统和装置中尚未使用。具体地说,本发明人认为:使用SAW感测元件可以对传统系统固有的问题提供实际且低成本的解决方案。本发明人认为:对上述问题的解决方案涉及将微结构感测元件和SAW技术结合起来。现详细公开所述设计。

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