专利名称：集成复合传感器以及使用该集成复合传感器的静压和差压传送器及设备系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种集成复合传感器(一种组合传感器)，用于压力和差压传送器中以检测化工设备或类似设备的流量或压力，本发明改进了差压负荷下的静态传感器的特性，也涉及一种智能差压传送器和使用这种集成复合传感器的设备系统。
在传统的用在智能差压传送器的传感部分内的传感器中，差压、静压和温度传感器设置在一个半导体基片上，三种传感器互相补偿，高精确地测量差压。例如，美国专利No.4，530，244提出了一种结构，其中检测温度和静压影响的传感器设置在较厚部分，而检测差压的传感器设置在一薄片层上。另外，JP-B-62-22272也揭示了一种除去静压影响的传感器和差压传感器的相合的结构，但没有揭示差压对静压传感器的影响。也就是说，众所周知，在传统的集成复合传感器中，传感器各自的输出不是独立变化而是互相之间有影响。
传统的差压传送器，测定由压力泵加压传送的流体通过设置在化工设备或类似设备的管道内的孔口时所产生的压力差或差压△P，由此，按下式检测流量QQ=K
其中，K是由雷诺数和孔口直径决定的常数。如上所述，由于静压Ps和温度T将影响差压传感器的输出，所以，在流量的测量中，作用于管道的静压Ps和环境温度的变化会干扰集成复合传感器，因此，应最大限度地消除它们的影响。
在使用传统的集成复合传感器的差压传送器中，由单独的传感器检测静压、温度和差压。如上所述，由于各个传感器检测的变化中包括其它迭加形式的变化，因此，进行复杂的校正才能消除其它变化的影响。
另外，在把差压检测薄片层和静压检测薄片层设置在一块半导体基片上的情况下，存在这样一个问题两个薄片层之间的间隔变窄(在蚀刻过程期间)，因此减小了附着(粘附)在支持半导体基片的固定基座上的长度。
而且，在采用非均质(各向异性)蚀刻形成的有中心硬片的差压检测薄片层的情况下，存在这样一个问题周围有(111)面的四边形的中心硬片最容易形成从而使应力集中到每个角上，因此，减小了耐压性。
此外，如果差压检测薄片层和静压检测薄片层的片厚度相同，就存在这样一个问题，当要把半导体基片做得很小时，静压检测薄片层就变得太小，因而在静压检测薄片层上安排检测电阻就变得很困难。
本发明的目的在于提供一种集成复合传感器，其中，静压传感器制作是消除了差压对静压传感器的影响。也提供一种智能差压传送器，这种差压传送器用了这种集成复合传感器后，可以通过简单和运算使差压检测精度达到令人满意的程度。
本发明的另一个目的在于提供一种集成复合传感器的制造方法，它包括对差压检测薄片层进行加工，使片的厚度比静压检测薄片层薄，设计蚀刻过程或限止硅基片的杂质浓度的方法以提高形成智能差压传送器的集成复合传感器的测量精度。
本发明的进一步目的在于提供一种附着强度保持恒定的传感器结构。
本发明的进一步目的在于提供一种高耐压的中心硬片构造。
本发明的进一步目的在于提供一种用高精度智能差压传送器测量流量的工业上用的设备系统。
根据本发明的一个方面，至少有一个在静压传感器薄片层内形成的检测传感器与差压传感器薄片层分开设置。静压传感器通过对每个检测电阻器阻值的变化的运算处理检测静压。为消除作用于静压传感器上的差压的非线性影响，把静压传感器的诸检测电阻器配置在一定位置上，使差压负荷引起的应力基本等量地作用于每个检测电阻器上。由于采用了具有上述结构的集成复合传感器，数据处理过程可以简化，只要对传感器的各个输出进行加/减运算的信号处理就可以。
根据本发明的另一个方面，在对具有｛001｝平面的硅大圆片用氢氧化钾及其类似物的水溶液进行非均质蚀刻的情况下，把静压检测薄片层布置在靠近蚀刻几乎不能进行的(110)取向的一侧。从而，确保了所希望的薄片层间隔和高的耐压性。另外，在进行如上所述的非均质蚀刻步骤的情况下，可以把静压检测薄片层(或静压传感器)布置在相对于差压检测薄片层为(100)的方向上，以减少差压对静压传感器的影响。
根据本发明的再一个方面，把中心硬片制成不少于六边形的多边形(即满足n≥6)。
根据本发明的再一个方面，蚀刻差压检测薄片层表面时，使其片的厚度薄于静压检测薄片层厚度，或者对差压检测薄片层和静压检测薄片层进行同样的加工。或者，硅基片的杂质浓度选择得不高于2×1018/cm3。
在具有形成在同一块基本上的差压传感器和静压传感器的集成复合传感器内，当加上差压后，在差压的影响下，有一应力施加在静压传感器上。在静压传感器制作得接近差压传感器的情况下，施加于静压传感器的应力由拉伸应力决定，并与离差压传感器的距离有关。如果布置多个静压传感器时不考虑上述关系，则静压传感器将产生受具有不同大小的差压影响的输出。因此，在本发明中，对静压用这样一种结构进行测量，即在这种结构中静压传感器布置得使由差压产生的拉伸应力彼此相等，并且将静压传感器接成桥式电路，使差压对静压传感器的影响互相抵消，但是，在这种差压相互抵消的结构下，静压同样也互相抵消，不能获得输出电压。因此，设置了两种检测电阻器，一种电阻器布置在固定部分，应用固定基座的弹性系数差检测静压，另一种电阻器布置在静压检测薄片层上，检测绝对压力，这样，在静压起作用时布置在薄片层的检测电阻的阻值变化大于布置在固定部分的检测电阻的变化这一事实，检测出的仅仅是一个差压影响已经抵消的静压。
图1是使用了本发明的智能传送器的设备系统的示意图;
图2是该智能传送器的整个结构的视图;
图3A到图3E的视图用于介释本发明的智能复合传感器中静压检测方法的原理;
图4的曲线图示出了差压变化时静压检测电阻器的电阻的变化率;
图5A到图5C示出了本发明的集成复合传感器的一个实施例的整个结构;
图6示出了本发明的集成复合传感器的另一个实施例;
图7的视图介释了本发明的集成复合传感器的又一个实施例;
图8的视图介释了本发明的集成复合传感器的制造方法;
图9A到图9B的视图示出了本发明的集成复合传感器的又一个实施例;
图10a到图10b示出了本发明的集成复合传感器的又一个实施例;
图11的曲线图示出了传感器基片杂质浓度和蚀刻速率之间的关系;
图12是本发明的信号处理电路的框图;
图13A和图13B是检测差压的框图;
图14示出了数据处理的流程图;
图15的视图介释了本发明中差压对静压传感器的影响;和图16的曲线圈图示出了静压检测电阻器位置和应力之间的关系。
下面参照图1到图5介释本发明的一个实施例。
图1示出了使用本发明差压传送器的流量测量装置的管道系统的例子。
其中用本发明的差压传送器300测量在化工设备或类似设备的管道550管路内的孔口560相对两端之间产生的差压△p，以测定管道的流量，并且将该测定的流量传送到控制装置500。在控制装置500中，根据测得的流量控制泵加到管道中流体上的压力以使传送适当的流量。通讯器400是一个输入/输出装置，通过它操作员可以监控系统的情况，给出改变待控制的流量的指令等等。
在本系统中，如果能准确地测量差压，那么确定流量的清度可以提高，并且设备的运转可以更为有效。
本发明差压传送器300的结构如图2所示。在图中，编号16表示集成复合传感器，它由一个差压传感器、一个静压传感器和一个温度传感器等构成。编号102表示中心薄片层，它使高压侧和低压侧相互隔开，编号103a和103b表示密封薄片层，每个密封薄片层103a或103b把外部环境和传送器中的压力传送媒介(如硅油)彼此隔开，并给以一个外部压力，编号104表示传送器体，它可以由sus或类似物制成，编号105a和105b表示压力引入口，编号106表示信号处理电路，它放大传感器的输出并对数据进行处理。
因此，差压传送器包括一个具有两个液体腔的压力接收部分(口)从高压侧或低压侧加的静压PS大于100个标准大气压。所以即使在高压侧和低压侧所加的压力相等的情况下，由于两个液体腔之间密封液体量的差异或压力接收部分(口)的变形会产生微小的压力差，从而使差压传感器的输出变化。这个变化是一个叫做静压影响的误差，所以需要一个传感器单独检测静压来消除静压影响。然而，在传统的静压传感器中，静压传感器本身也受差压的影响，需要对差压的影响进行补偿。而且，由于静压传感器和差压传感器容易受温度变化的影响，需要对温度变化产生的影响进行补偿。因此，本发明应用如图3a到图3e所示的结构，其中的集成复合传感器能精确地检测静压，同时消除差压对静压的影响，并能用如下所述的简单的处理确定差压。
在图3A中，检测电阻器6是一个设置于静压检测薄片层12上的静压检测电阻器，检测电阻5是一设置于固定基座上的静压检测电阻器，检测电阻器5与检电阻器6平行。在图3E中，检测电阻器8是一与检测电阻器5相似的设置于固定部分的静压检测电阻器，但检测电阻器8与检测电阻6垂直。检测电阻器5和8到差压检测薄片层9的距离比检测电阻器6到差压检测薄片层9的距离近。
如果如图15所示，检测电阻器5和6离差压薄片层的距离相等，则检测电阻器5位置上承受差压负荷的力F的是横截面A-A′，而在检测电阻6位置上的是横截面B-B′，横截面B-B′比横截面A-A′为小。因此，与在固定部分上的检测电阻器5相比，静压检测薄片层上的检测电阻器6承受的应力较大。
然而，如图16所示，作用于检测电阻器上的应力很大程度上取决于与离差压薄片层的距离。如果利用如图16所示的关系把固定部分上的检测电阻器5制得离差压检测薄片层的距离比静压检测薄片层上的检检测电阻器6离差压检测孔板的距离近，从而使检测电阻器5和6分布在距离各为r1和r2的位置上，在该位置上所受的应力相同，则电阻的变化率如图4所示。在图4中，检测电阻器5和6的电阻变化相同，且符号也相同，检测电阻器7、8的电阻变化其符号与检测电阻器6的相反。因此，如图3B所示把检测电阻器5和6与一恒流源24串联以在检测电阻器5和6的两端上建立电压V2和V1，并用如图3C所示的减法器25就能抵消差压的影响。另一方面，在施加了静压的情况下，检测电阻器5的电阻的变化与检测电阻器6的电阻变化相比是非常小的。因此，即使进行相减，仍有由静压产生的、相应于检测电阻器5的电阻的变化的输出，另外，如果用图3E所示的检测电阻8代替图3B所示的检测电阻器5，则加上差压时V1和V2的变化量彼此相同，但符号相反。因而，在这种情况下，用如图3D所示的加法器26就能抵消差压的影响。
下面将用数学方法解释上述情况。静压传感器由检测电阻器5和6构成，其连接如图3B所示。当静压传感器由恒流I激励时，静压传感器产生的输出V可表示为V＝I·(R50-R60+△R5-△R6)……(1)其中R50和R60表示差压△P和静压Ps均为零时的阻值，△R5和△R6表示施加了差压和静压后的电阻变化量。变化率可表示为△R5/R50＝g(x，pS)+f(r，△p)……(2)△R6/R60＝G(x′，pS)+F(r'△p)……(3)其中r和r′表示差压薄片层9中心到静压检测电阻器5和6的距离，x和x′表示静压传感器薄片层到检测电阻器5和6的距离。等式(2)中对于R5的第一项g(x，pS)和等式(3)中对于R6的第一项G(x′pS)不同的原因是因为设置在固定部分的R5是一个用弹性模量差的静压检测电阻器，设置在静压检测薄片层上的R6是一检测绝对压力的静压检测电阻器。它们的关系是g(x，pS)＜＜G(X，PS)。
如果把检测电阻器5和6做得满足在等式(2)和(3)中的R50＝R60(＝R0)，并把检测电阻器5和6设置在r＝r1，r′＝r2(如图16和图4所示)，则等式(2)和(3)中的取决于差压△p的第二项彼此相等，所以它们互相抵消。因而，等式(1)可写成V＝I·｛g(x，ρS)-G(X'，PS)｝ ……(4)
如前所述，在检测电阻器设置在静压检测薄片层上的情况和检测电阻器设置在固定部分上的情况之间，对于静压PS，
和
的差别很大。如上所述，等式(2)和(3)的第二项即差压影响项f(r，△p)和F(r′，△p)被消去只留下了静压影响项。这样就可能制成一个不受差压影响的静压传感器。
下面将结合图5A到图5C详细解释上述集成复合传感器的结构。
图5A是集成复合传感器的平面视图，图5B是沿图5A的B-B′线的横截面视图。另外，图5C示出了上述静压传感器和差压传感器的连接的一个例子。在图5A中，编号1到4表示差压检测电阻器，它们是用离子注入或热扩散技术在半导体单晶硅基片10中掺杂而形成的。这些检测电阻器1到4设置在薄片层9的区域上，是用碱性蚀刻法或干蚀刻法加工而成的。编号5到8表示静压检测电阻器。在静压检测薄片层12a上形成检测电阻器6，在与薄片层12a分开设置的静压检测薄片层12b上形成检测电阻7。当施加差压时，在检测电阻器6和7上产生了弯曲和拉伸应力。在形成检测电阻器5和8的位置上将产生与检测电阻器6和7上产生的应力相等的拉伸应力。检测电阻器30是一个温度检测器，设置在固定部分上。而且温度检测器30设置在(100)的方向上，在该方向上对任何应力都不敏感。编号13a到13f表示电极焊区。在如图5C所示连接好以后，在电极13a和13b之间加上恒压，这样在电极13c和13d之间获得差压输出，在电极13e和13f之间获得静压输出。图5B中的编号11表示固定基座，用于支持半导体基片10。固定基座11由硼硅酸玻璃制成。在把差压施加到该集成复合传感器的情况下，如果检测电阻器5和6的阻值如图4所示增加，检测电阻器7和8的阻值变化与检测电阻器5和6的阻值变化相同但符号相反。因而，如果如图5c所示构成桥电路，就可能获得不包括由差压引起的变化的静压传感器输出。而在利用弹性模量变化的传统的静压传感器的情况下，在约100个标准大气压的静压作用于该传感器的情况下电阻值变化只有约0.5%。然而，在本实施例中，因为使用了绝对压力型的静压传感器，就可以把传感器的阻值变化提高到5%，等于传统的静压传感器的10倍。也就是说，与传统的使用弹性模量变化的静压传感器相比，本发明的静压传感器对静压的灵敏度提高到10倍。
根据上述结构，因为可以把静压检测薄片层的直径制得较小，并消除差压对静压传感器的影响而对静压和差压进行准确的测量，所以可实现小体积和高精度的差压检测器。
图6示出了本发明的集成复合传感器的另一个实施例。
在本实施例中，仅设置了一个静压传感器薄片层12，静压检测电阻器6和7以相同方向设置在静压检测薄片层12内，检测电阻器5和8设置在固定部分，检测电阻器5和8的位置到差压检测薄片层9的中心线l1的距离比检测电阻器6和7到中心线l1的距离近。在电极13a和13b之间加上一电压就能在电极13f和13e之间获得这些检测电阻器的静压输出。有了这种结构，因只需要一个静压薄片层，与图5A到图5C所示的实施例相比，加工和布线均简化了，因此，能提供一个小体积的传感器。
在前面对集成复合传感器的说明中，如在图5A到图5C所示的实施例中，没有对温度传感器进行说明(和图示)。然而，在图6及图5A到图5C所示的实施例中，在半导体基片10上设置了专门用于测量因温度变化引起的阻值变化的检测电阻器。
图7示出了本发明的又一个集成复合传感器实施例。在本实施例中，静压检测检测电阻器5到8设置在相对于差压检测薄片层9为(110)的方向上。使用这种结构，基于差压负荷的应力σ以斜45°的方向作用于检测电阻器5到8上。检测电阻器的变化由下式给出(△R)/(R) ＝πlσl+πtσt其中，πl表示纵向的压阻系数，πt表示横向的压阻系数，σl表示纵向的应力，σt表示横向的应力。在本实施例的情况下，检测电阻以(110)方向设置，πl＝+ 1/2 π44，πt＝- 1/2 π44(π44压阻系数)，σ1=σcos45°=
。于是，上式简化为等式△R/R＝o。因此，根据本实施例，差压负荷对静压传感器的影响可以抵消。
如图7所示，在把静压检测薄片层12a、12b靠近差压检测薄片层9两侧设置的情况下，由于(100)方向上的蚀刻率与在厚度方向上一样高，在蚀刻加工期间薄片层9和12之间的间距d′变窄。结果附着长度减小，强度降低。而且随着蚀刻溶液的组成分布半导体大圆片上芯片之间的厚度变化变大。
因此，在本发明中，如图8所示进行加工。也就是把静压检测薄片层12a和12b布置在最靠近差压检测薄片层9的(110)取向侧，差压检测薄片层9通过非均质(各向异性)蚀刻形成。使用这种布置，可通过高精度的蚀刻对差压检测薄片层9和静压检测薄片层12a和12b之间的间距d′进行加工。因而，如图5所示的与固定基座11的粘附面积能保持恒定，因此，提高了产品的得率。
图9示出了本发明的集成复合传感器的又一个实施例。在该实施例中，差压检测薄片层9内设有中心硬片14，其厚度与半导体芯片厚度大体相等。而且，薄片层9、12a和12b通过非均质蚀刻制得较薄，中心硬片14制成八边形。在进行非均质蚀刻的情况下，如图9B所示由(111)面围着的四边形中心硬片最容易形成。然而，由于蚀刻掩蔽的设计，在半导体大圆片具有｛100｝平面的情况下，可把中心片形成多边形结构，多边形的边不少于八，在半导体大圆片具有｛110｝平面的情况下，多边形的边不少于六。把中心硬片制成不少于六边形的多边形时，与四边形的中心硬片相比，集中的每个角上的应力减少了，因此提高了耐压性。
图10A是本发明的集成复合传感器的又一个实施例。图10B是图10A中沿XB-XB线的横截图。在本实施例中，把薄片层9从其上表面进行蚀刻，留下一条使差压检测电阻器1，4和2，3彼此连接的区域(或梁)，用这种方法，把差压检测孔板9制得很薄。传感器的灵敏度基本上由(薄片层积)/(减薄部分片厚度)2决定。因此，如果用如图10A和图10B所示的结构，则差压传感器的灵敏度将增加。因而，薄片层面积度小。而且，通过利用梁结构，可以减小差压传感器的非线性度。
如果用均质的湿式蚀刻法对上表面进行蚀刻，则上表面和底表面能同时进行蚀刻，因而可缩短加工时间。另外，在非均质蚀刻以后通过均质使角部分变圆蚀刻，从而可提高耐压性。
图11示出了在对具有｛100｝表面的单晶硅进行非均质蚀刻的情况下杂质浓度例如硼浓度和蚀刻率(速率)之间的关系。从图11可明显地看出，如果杂质浓度选择得不高于1018/cm3，则能进行高速蚀刻，因而可缩短传感器制造时间。
把上述集成复合传感器装入图2所示的差压传送器，由信号处理电路106进行数据处理，来测量流量。测得的流量传送到图11所示的控制装置500。图12示出了信号处理电路106的一个框图。集成复合传感器16根据差压、静压和温度输出检测电阻器电阻的变化，这些输出在多路转换器17内进行选择并在可编程增益放大器18内放大。接着，由A/D转换器19把放大器18的输出转换成数字信号并送至微处理器21。差压、静压和温度传感器的特性预先存储在存储器20内。微处理器21用这些数据对传感器输出进行校正，高精度地检测差压。一D/A转换器22把信号转换成模拟信号，并通过电压/电流转换器23输出至控制装置500。
上述结构的特征部分是将在下面紧接着描述的存储器20和微处理器21。也就是说，把差压、静压和温度传感器的特性预先作为特性映射存储入存储器20。特性映射三维地表示一个差压传感器输出Ed、一静压传感器输出Es和一温度传感器输出Et。微处理器21根据图13A所示的流程进行处理。也就是说，从形成在上述的薄片层和固定部份的静压检测电阻器的电阻获得静压。接着，由方块202通过校正映射从静压传感器和温度传感器的输出精确地确定静压，并用经精确确定的静压校正差压传感器的输出。接着这个经校正的差压传感器的输出用特性映射在块203中进行温度校正，从而获得精确的差压输出。在传统的集成复合传感器中，因静压输出包含有迭加形式的差压的很大的影响，因此进行准确的校正映射是困难的。因而，就需要一个如图13b所示的复杂的处理以消除差压的影响(也就是校正差压对静压传感器的影响)。另一方面，在本发明中，因仅能基本上取出一个静压，所以简化了处理。因为在如图13A所示的本发明的流量控制系统中输出精确的静压信号，所以不需要已有技术的压力传送器。也就是说，在差压传送器中已提供了它的功能。图14示出了校正的流程图。首先，在S1步骤中，读取静压传感器的输出Es和温度传感器的输出Et。接着，在S2步骤中，确定对静压传感器的影响值Ekd。此后，在S3步骤，读取差压传感器的输出Ed。接着，从差压传感器输出Ed中减去在第S2步中确定的影响值Vkd和温度传感器的输出Et，确定准确的差压(S4和S5步)。
从前面所述可以清楚地看出，使用按照本发明的差压传送器能使运算过程简化、检测差压精度高和使设备系统的检测流量的检测器体积做得较小。
按照本发明，差压对静压传感器的影响可减小到几乎为零。因此，不需要进行差压影响的特性校正，并提高了测量差压的精度。而且，静压和温度的校正步骤被简化，涉及特性测量的处理时间缩短，因而提高了整个系统的可控性。
而且，如果使用本发明的传感器的加工方法，能进行高精度的加工，因而，可以提高传感器的检测精度。
权利要求
1.一集成复合传感器包含一传感器基片，其上形成多个应变敏感检测元件和一固定基座，用于支持其上的所述传感器基片，其特征在于至少具有一个与所述传感器基片上形成的差压检测薄片层(diaphragm)分开设置的静压检测薄片层，静压检测装置由形成在静压检测薄片层上应变敏感检测元件和形成在所述传感器基片固定部分上的应变敏感检测元件构成。
2.如权利要求1所述的集成复合传感器，其特征在于一温度传感器包括一应变敏感检测元件，设置在与所述静压检测装置分开的所述传感器基片的固定部分上。
3.如权利要求2所述的集成复合传感器，其特征在于形成在所述固定部分上的应变敏感检测元件设置得离所述差压检测薄片层的中心线的距离比形成在所述静压检测薄片层上的应变敏感检测元件离所述差压检测薄片层中心线的距离为近。
4.如权利要求2所述的集成复合传感器，其特征在于把形成在所述静压检测薄片层上的应变敏感检测元件和形成在所述固定部分上的应变敏感检测元件设置由差压产生的应力相等的位置上。
5.如权利要求2所述的集成复合传感器，其特征在于所述差压检测薄片层从其表面相对到其应变敏感检测元件形成表面的蚀刻深度大体等于所述静压检测薄片层的蚀刻深度。
6.如权利要求2所述的集成复合传感器，其特征在于所述的传感器基片由单晶硅制成，所述的应变敏感检测元件包括与所述传感器基片不同的压阻元件。
7.如权利要求2所述的集成复合传感器，其特征在于具有信号处理装置对形成在所述差压检测薄片层上的应变敏感检测元件、形成在与所述差压检测薄片层分开设置的所述静压检测薄片层上的应变敏感检测元件、形成在所述固定部分上的应变敏感检测元件和检测温度应变不敏感检测元件的输出进行处理，并分别检测差压、静压和温度。
8.如权利要求2所述的集成复合传感器，其特征在于在所述传感器基片上的所述差压检测薄片层制成不少于六边形的多边形。
9.如权利要求2所述的集成复合传感器，其特征在于在对具有｛100｝平面的单晶硅大圆片进行非均质蚀刻以形成所述静压和差压检测薄片层时，把所述静压检测薄片层设置在靠近所述差压检测检测薄片层的(110)取向侧。
10.如权利要求2所述的集成复合传感器，其特征在于在对具有｛100｝平面的单晶硅大圆片进行非均质蚀刻形成所述静压和差压检测薄片层时，把所述静压检测薄片层设置在从所述差压检测薄片层的中心线的(100)方向上。
11.集成复合传感器的静压检测方法，该集成复合传感器包含设置在传感器基片上的差压传感器、一静压传感器和一温度传感器，其特征在于对形成在与差压检测薄片层分开设置的静压检测薄片层上的应变敏感检测元件和形成在固定部分上的应变敏感检测元件的输出信号进行处理以抵消差压引起的相互影响。
12.一种智能传送器，其特征在于包含传感装置，该装置包括检测差压、静压和温度的检测元件;压力接收装置，用于保护所述传感装置和数据处理装置，用于对所述传感装置的输出信号进行运算处理，其中，所述的传感装置包含差压检测装置，该装置包括一形成在传感器基片内的差压检测薄片层上的差压检测应变敏感检测元件;静压检测装置，该装置包括形成在与所述差压检测薄片层分开设置的静压检测薄片上的应变敏感检测元件和形成在固定部分上的应变敏感检测元件以及温度检测装置，该装置包括形成在所述固定部分上的应变不敏感检测元件。
13.如权利要求12所述的智能传送器，其特征在于所述的数据处理装置利用所述温度检测装置的输出校正温度变化对所述静压检测装置的输出所产生的影响，利用已校正的静压值校正静压变化对所述差压检测装置的输出所产生的影响。
14.如权利要求13所述的智能传送器，其特征在于所述的数据处理装置包括一存储器，在该存储器中，静压或差压随温度变化的关系记录成三维映射数据，一微处理器，该微处理器根据存储在所述存储器中的数据对所述传感装置的检测值进行处理。
15.一种通过对具有｛100｝平面的单晶硅大圆片进行非均质蚀刻以形成包括静压和差压检测薄片层的集成复合传感器的制造方法，其特征在于所述的静压检测薄片层设置得靠近所述差压检测薄片层的(100)取向侧。
16.如权利要求15所述的一种方法，其特征在于用蚀刻方法对所述静压检测薄片层进行加工，使静压检测薄片层分布在传感器基片的对角线上。
17.如权利要求15所述的一种方法，其特征在于所述单晶硅大圆片的杂质浓度不高于2×1018/cm3。
18.一种装置系统，其特征在于包含一智能传送器，用以测量管道上孔口的相对端的静压和流量以及一控制装置，用于根据所述智能传送器的测量结果和输入/输出装置的命令产生一个命令信号到例如泵的驱动机构使流量具有预定值，其中所述的智能传送器包含一传感部分，该部分包括一由形成在传感器基片的差压检测薄片层上的应变敏感检测元件构成的差压传感器、一由一形成在与所述差压薄片分开设置的静压检测薄片层上的应变敏感检测元件和一形成在固定部分上的应变敏感检测元件构成的静压传感器和一由形成在所述固定部分上的应变不敏感检测元件构成的温度传感器以及一信号处理部分，该部分包括根据静压和温度对所述差压传感器的变化进行校正的装置。
全文摘要
在用于差压和静压传送器的集成复合传感器中，在静压检测薄片层上形成一对静压检测元件，在靠近差压检测薄片层中心的固定部分上形成另一对静压检测元件。出现在静压传感器中的差压产生的第二项是一个距离的函数，因此作用在每个静压检测元件上的影响相等。这样，通过将静压传感器构成一桥电路，可以检测到不受差压影响的静压值，因而有可能精确地确定差压和静压。
文档编号G01L19/00GK1055060SQ9110179
公开日1991年10月2日 申请日期1991年3月19日 优先权日1990年3月19日
发明者鹈饲征一, 田智, 飞田朋之, 佐濑昭 申请人:株式会社日立制作所