专利名称：具有张紧的膜的压力传感器的制作方法
发明的背景本发明涉及具有一个固定电极和一个活动膜的电容性压力传感器，具体来说涉及具有一个张紧的膜的电容性压力传感器。
电容性压力传感器一般来说包括一个具有刚性的平面形的导电表面(形成大体上平行板电感器的一个板)的固定电极和一个可形变的导电件(如金属箔膜，形成该电容器的另一个板)。一般来说，这个膜是边缘支撑的，有一个活动的中央部分，大体上平行于固定板并且相对于固定板定位。由于传感器大体上具有平行板电容器的形式，所以传感器的特征电容反比于膜的中央部分和固定电极的导电表面之间的间隙d。为了提供膜两端的压力差，要使膜的一侧的区域和膜的另一侧的区域之间密封或气密隔离。
在实践中，要对膜的几何和物理特性进行选择，以使膜两侧的压力差在特定的感兴趣的范围内引起膜的中央部分的预定的位移。这些压力差引起的位移导致两个电容器板(即电极和膜)之间的间隙d的相应的变化，并因而导致传感器产生的电容变化。为了得到相当高的灵敏度，这种传感器要求响应于相当小的压力变化可产生大的电容变化。
一种类型的压力传感器包括一个张力膜，它沿周边由该传感器的一个中凹的主体部件的周边边缘支撑着。这种类型的压力传感器制造起来困难而昂贵，因为制造工艺要求，当把膜固定到主体部件上时，要保持膜处在张力状态。
图1A和1B表示出在张力下把膜紧固到单个的中凹主体部件的一种方法。实现这种方法的一个途径包括把膜紧固到一个伸长的框架上，并把框架压在中凹的主体部件的周边边缘上，从而产生适当的张力。然后把伸长的膜紧固到中凹主体部件的周边部分上。然而，不可能通过连续的焊接紧固处在张力下的膜，因为在焊接过程中，当被焊接的部分熔化时中心部分的张力就要释放。紧固伸长的膜到单个中凹主体部件上的一种方法是进行一系列搭接点焊，因此当完工时，搭接点焊点就把紧固到中凹的主体部件上并产生了密封。在密封后可除去超过中凹的主体部件的部分。按另一种方式，用沿中凹的主体部件的周边边缘分布的多个定位焊点可把膜固定就位，然后在定位焊点外部的位置信息对该周边边缘进行连续的焊接，以便密封该膜到中凹的主体部件上。然而，这些方法不可能产生包括一对中凹的主体部件的压力传感器，因为点焊不能有效地把中间有膜的两个中凹的主体部件固定到一起，并且所需的附加热量在两个中凹的主体部件之间产生连续的焊接(中凹的主体部件的厚度一般是膜的厚度的100-200倍)，这会使定位搭焊到两个中凹的主体部件之一的膜的那个部分熔化，释放掉膜中的张力。
这种方法有许多缺点。膜必须过大，因此浪费掉某些材料。该方法需要有紧固过大的膜到张紧框架上这一先行步骤。用于固定膜到中凹的主体部件的搭接点焊过程的劳动强度大并且费时间。最后，焊接后需要进一步处理以去除多余的膜。
因此，本发明的一个目的是提供一种制造压力传感器的改进的方法。
本发明的另一个目的是提供一种改进的压力传感器。
本发明的第三个目的是提供一种相当便宜的并且容易制造的改进的压力传感器。
本发明的第四个目的是提供一种改进的有一个张力膜的压力传感器。
本发明的第五个目的是提供一种改进的有一个张力膜的并且膜中的张紧力可调节的压力传感器。
本发明的第六个目的是提供一种改进的有一个适当的压力端口的压力传感器。
按本发明的一个优选实施例，电容性压力传感器包括一个第一凹面主体件和第二凹面主体件，每个所说的凹面主体件都围绕一个中心轴线延伸，并且每个凹面主体件都包括一个设在第一平面的周边边缘，所说的第一平面大体上垂直于所说的中心轴线。电容性压力传感器还包括一个膜，该膜跨接至少一个凹面主体件的周边边缘，并且具有固定式地密封偶合到到至少另一个凹面主体件的周边边缘周边部分。膜和凹面主体件形成一个第一室，这个室是密封的，或者说与压力传感器的外部区气密隔开。第二凹面主体件的一部分也可偶合到膜的这个周边部分和／或第一凹面主体件的周边边缘，从而在膜的对侧形成了一个和第一室相对的第二室。每个凹面主体件的周边边缘都可包括在第一平面内大体上对应一致的相邻部分可使用例如焊接的固定方法把膜的周边部分固定式地密封紧固到一个或两个凹面主体周边边缘上。最好使用沿压力传感器的周边边缘的整个周边部分延伸的一个连续的焊缝把凹面主体件的相应一致部分和膜紧固在一起，从而形成分开第一室和第二室的密封。每个凹面主体件都可包括一个压力端口，以便于进行压力测量。相对于第一室的压力的第二室的压力可通过作为在该压力下的电容和在预定的起始压力下的电容的函数来确定。
至少一个凹面主体件可由可变形材料构成，或者包括由可变形材料构成的一个部分。凹面主体件还适于响应于沿平行于中心轴线的方向施加的外力(力和相应的反作用力)相对于中心轴线径向膨胀周边边缘。这些力在凹面主体件中产生压缩和弯曲应力。在膜固定到凹面主体件上后，凹面主体件要受到压缩和弯曲应力的作用，足以把凹面主体件拉抻到超过它的弹性极限或屈服点，使凹面主体件实现永久性的变形。优选的是，这些应力还要足够大能在膜中建立张力，但又不要使膜超过它的弹性极限。另外，两个凹面主体件都可由可变形材料形成，并且适于响应所加的外力(力和相应的反作用力)径向膨胀它们的周边边缘。在这个实施例中，凹面主体件和膜这两者一起固紧，并且把由凹面上主体件形成的组件曝露到足够大的压缩和弯曲应力中，使凹面主体件变形到超过它们的弹性极限，借此使凹面主体件塑性形变和永久性的形变，并且在膜中建立一个张力。
优选地，使用一种方法来制造压力传感器，借此使膜在几乎没有或根本没有张力的情况下固定式地紧固到一个或两个凹面主体件的周边边缘部分上，并且通过沿大体上垂直于膜的标称平面的方向向传感器组件(由膜和两个凹面主体件组成)施加外力在膜中建立张力。由外力产生的应力要明显大于屈服强度，以使凹面主体件永久性地变形并且在膨胀条件下固定不变。优选地，在大体上垂直于膜的平面的方向施加作用力，使凹面主体件的周边边缘相对于中心轴线径向膨胀。
通过在一个或两个凹面主体件上施加一个或多个力(和相应的反作用力)在膜中产生最终的张力。或根据经验预先确定或通过数值计算所加的力的大小，以便在膜中建立期望的张力水平。另外，可向一个或两个凹面主体件施加作用力，直到一个或两个凹面主体件的一个或多个实际尺寸(如高度或直径)经受到一个预定的变化时为止。
在一个可替换实施例中，电容性压力传感器可包括一个第一凹面主体件，它围绕一个中心轴线延伸，并有设置在第一平面的一个周边边缘，所说的第一平面大体上垂直于所说的中心轴线，该传感器并且包括一个或多个导电膜，导电膜有一个可位移的导电部分。该膜可包括一个周边部分，通过一个连续的焊缝把该周边部分密封偶合到第一凹面主体件的周边边缘。凹面主体件可变形超过它的弹性极限或屈服点，从而使凹面主体件的周边边缘膨胀，并且使膜变为张紧的。随后，把具有周边边缘的第二凹面主体件紧固到膜的周边部分和第一凹面主体件上。
图5表示按本发明的另一个电容性压力传感器的剖面图；图6表示按本发明的另一个电容性压力传感器的剖面图。
通过包括几个步骤的现有技术方法把膜40固定到传感器主体20上。首先，把一个有过大尺寸的膜40固定式地紧固到一个张紧框架44上，框架44的内径明显大于传感器主体20的外径。其次，把张紧框架44压在传感器主体20的周边壁16上，并沿轴A的方向向下用力(如图所示)，在膜40中产生了一个(自轴向位置2开始)径向向外的张力。第三，通过多个在周边壁上方延伸的搭接点焊焊缝45把膜40紧固到传感器主体20上。最后，除去在搭接点焊焊缝45和伸长框架44之间的过多的膜材料。
重要的是要注意到，紧固该膜40到周边壁16上的可行的方法只限于那些不会引起膜40中的张力损失的方法。例如，通过连续的焊接不可能把膜40固定到周边壁16上，因为焊接过程的结果是膜40中的张力的丧失。类似地，诸如铜焊和钎焊弧都是不可接受的，因为这些方法都使膜加热而膨胀，膜40中的张力在紧固后不复存在。
图2表示按照本发明的一个优选实施例的一个电容性压力传感器110。电容性压力传感器110包括围绕中心轴线112设置的凹面下主体件120、围绕中心轴线112设置的凹面上主体件130、和设置在第一平面114的张力膜140。下主体件120的周边边缘和上主体件130的周边边缘要基本上相对应，并且最好通过焊缝145把它们都固定式地紧固到膜140的周边边缘，借此使膜跨接在下主体件120和上主体件130中的每一个的周边边缘。最终的压力传感器包括两个相互分开的气密室C1、C2。下主体件120和上主体件130每一个都分别包括一个压力端口P1、P2，可分别给室C1、C2加压。另外，可把任一个室的压力提高到一个预定的压力或真空，并且对其进行密封，以使密封的室可用作绝对压力测量的基准压力。
优选地，下主体件120的周边边缘和上主体件130的周边边缘通过连续的接头146(如连续的焊缝或连续的铜焊接头或焊接接头)固定式地紧固到膜的周边边缘的相对的两侧。按照本发明，当膜没有拉伸时可形成接头，并且最好在单个焊道中形成，从而使三个部件同时接合。
电容性压力传感器还包括一个电极150，电极150固定到下主体件120，但通过绝缘材料154和下主体件120电绝缘。电极150和膜140一起形成了一个大体上的平行板电容器。膜140包括的一个部分响应于在一个室C2中的压力相对于另一个室C1中的压力的变化相对于电极150可进行弹性位移。膜140可以是导电的或者说有一个导电部分。压力的变化可作为由膜140和电极150形成的平行板电容器的电容的变化的函数来确定。
在优选实施例中，下主体件120和上主体件130由可变形的或可延展的材料(如退火300系列不锈钢)构成，通过向主体部件施加超过材料的屈服强度的应力，可使这种材料拉伸到超过它的弹性极限或屈服点的程度，从而使主体部件在应力撤除后获得一个永久性的变形并且保持在变形的状态。膜140最好由具有足够大的屈服强度的材料制成，因此当凹面主体件拉伸超过它的屈服点时，在膜中建立的张力不会把膜拉伸到超过它的弹性极限。在一个优选实施例中，膜由其厚度远小于主体件120和130的厚度的硬轧不锈钢构成，其典型的厚度范围是0．0002-0．030英寸。对于较灵敏的压力传感器，膜厚度小到0．0001英寸，这已是实际的极限。按一种形式，把电极150作成为一个单独的组件，它是多个元件的组合件，通过一种易熔钎料或粘结剂152刚性地固定到下主体件120，如在美国专利NO．5442962中所公开的。该专利转让给本发明的受让人，这里参照引用了该专利。另外，可对电极150进行托架安装，借此通过玻璃、环氧树脂、或任何其它合适的绝缘和密封材料把托架直接紧固到下主体件120，如图5所示。
按照本发明，把电容性压力传感器的膜140张紧。下主体件120和上主体件130每一个都能够响应于所加的应力而永久性地变形。如图3所示，下主体件120和上主体件130的每一个的结构都适于响应于沿大体上垂直于第一平面(膜的垂直平面)的方向加到压力传感器110上的力(和相应的反作用力)使压力传感器110的周边边缘116相对于中心轴112径向向外膨胀。因此，当周边边缘116围绕轴112向外膨胀时，膜140变为拉紧的。
在一个优选实施例中，下主体件120和上主体件130中的每一个都有大体上基本上相同的形状。优选地，每个主体件都是圆形的，并且包括一个沿第二平面118延伸的大体上平面形的基部122和一个相对于第二平面118倾斜大于0度但小于90度的倾斜部分124。倾斜部分124从平面形的基部122开始延伸并且在周边边缘116处终止。
此外，上和下主体件可以是不同的大小和／或形状，因此由一个主体件形成的室可以和由另一个主体件形成的室有不同的体积。此外，所形成的一个或两个主体件的形状可以是部分球体或椭球体。
如图3所示，可在加压设备162和加压设备164之间定位压力传感器110，例如可安装在液压机或气压机(未示出)中以提供使凹面主体件120和130变形并且张紧膜140所必须的力。加压设备162可包括一个凹槽以容纳电极150穿过凹面下主体件120的部分。要加的力可作为主体件120、130和膜140的结构和材料以及膜的期望张力的函数来确定。在一个优选实施例。主体件约为0．08英寸厚，膜约为0．0003英寸厚，压力传感器110的直径约为1．6英寸，其标称距离d约为0．2英寸，加压设备所加的力约为1000磅，可得到的膜的张力约为10000psi。在此实施例中，传感器的电极直径为0．5英寸，在电极和膜之间的标称间隙为0．005英寸，膜的最大偏转距离是0．002英寸，该传感器可测的压力低达0．2英寸全刻度。
图4表示按照本发明的一个可替换的实施例的电容性压力传感器210。电容性压力传感器210包括围绕中心轴212设置的凹面下主体件220、围绕中心轴212设置的凹面上主体件230、和设置在第一平面216的张力膜240。下主体件220的周边边缘和上主体件230的周边边缘要基本上相对应，并且最好通过焊缝245把它们都固定式地紧固到膜240的周边边缘，借此使膜跨接在下主体件220和上主体件230中的每一个的周边边缘。压力传感器210确定两个相互分开的气密室C1、C2。上主体件230包括一个压力端口P1，可给室C1加压。
上主体件230和电极250按照和图2和3中所示的类似的方式构成，只是在图4中的靠近膜240的电极表面和第一平面是“大体上的平面”。这里所说的术语“大体上的平面”之表面旨在包括平面表面和略微有一点下凹的表面，以便适应当膜响应于在室C1和室C2之间的压力差移动时该膜的预期形状。本发明的所有的优选形式都可具有这一特点，但也可能使用严格的平面电极250。上主体件230包括一个部分，这个部分适合于使周边边缘响应于沿大体上垂直于膜的平面的方向加到上主体件230的力而发生膨胀，从而使膜张紧。下主体件220包括一个侧壁224，侧壁224沿大致垂直于大体上为平面的基部222延伸。下主体件220的侧壁224也可径向变形，以便允许膜240张紧。下主体件220还可包括一个压力配件250，压力配件250有一个压力端口，用于偶合压力传感器至一个待测的压力源。
图5表示压力传感器310的一个可替换的优选实施例，压力传感器310用于测量绝对压力，并且不太受工作环境的大气压力变化的影响。在此实施例中，一个室C1是密封的，其内部具有例如绝对零压力之类的基准压力，待测压力加到压力端口P2。和测量绝对压力有关的问题之一是外部或环境压力对压力传感器的精度的影响。一般来说，环境压力的变化可能多达±1．0英寸汞高，这可能引起高达百分之几全刻度的误差，和该器件的结构和材料有关系。为了减小环境压力的影响，把凹面上主体件330和凹面下主体件320作成圆屋顶形状，并且选择凹面主体件的壁，使其具有足够大的厚度，从而使环境压力的变化引起的膜340和电极350之间的压力传感器的电容间隙的变化不大。在优选实施例中，每个由凹面主体件320、330构成的圆屋顶形状的高度h大约是压力传感器的凹面主体件的半径的一半，每个凹面主体件320、330的厚度大约是凹面主体件的半径的六分之一。凹面上主体件330和凹面下主体件320以及膜340通过一个连续的的焊缝345结合在一起，电极350通过绝缘材料354直接固定到凹面上主体件330。在另一个实施例中，可使用多个元件组合，如图2的实施例所示的。类似地，在图2-4的实施例中，也可使用直接绝缘材料偶合。在一个典型的实施例中，凹面主体件320、330的半径是0．7英寸，高度是0．35英寸，厚度是0．125英寸。基准室C1真空抽到10-6乇的压力，并且使用电子束焊接工艺密封端口。最终的压力传感器展示出约0．000002英寸汞高的变化，或者说对于2英寸汞高的环境压力变化约0．01％的误差，这对于大多数的应用领域来说都是可以接收的。
图6表示本发明的一个双电极实施例，适于用在如图4所示的美国专利5442962所示的“推挽”型检测配置。在图6中，和图2实施例的元件对应的元件使用相同的标号。如图6所示，在每个室C1、C2中和膜相对都有一个电极。
除了以上描述的传感器110、210、310的结构以外，每个传感器都可集成包括电容检测仪表在内的一个电子电路，如美国专利NO．4054833所示。这个电路定位在一个印刷电路板上，印刷电路板由主体件130、230、330支撑，或由一外壳支撑。这个电路经过从电路板伸出的一个弹性触点并通过支撑元件连接到电极块50、250、350。
本发明可按其它特定形式实施而不偏离本发明的构思和主要特征。因此认为这些实施例在各个方面都是说明性的，而不是限制性的，本发明的范围由所附的权利要求书表示而不是由以上的描述表示，因此在权利要求书的等效物的含义和范围内的所有变化都包括在权利要求书内。
权利要求
1.一种电容性压力传感器，包括一个确定第一内部区的第一凹面主体件，一个确定第二内部区的第二凹面主体件，一个固定式地密封偶合到至少一个所说的凹面主体件的膜，和一个固定式地安装到所说的凹面主体件之一并且延伸到由所说的凹面主体件确定的所说的内部区中的电极；所说的凹面主体件围绕一个共用的中心轴线延伸，并且每个凹面主体件都包括一个设在第一平面的周边边缘，并且每个凹面主体件都有一个部分和另一个凹面主体件的周边边缘的一部分对应一致，所说的膜跨接所说的第一凹面主体件和所说的第二凹面主体件中的至少一个凹面主体件的周边边缘，所说的的第一平面大体上垂直于所说的中心轴线，每个所说的凹面主体件都包括至少一个可变形的部分，其特征是有一个弹性极限，并且适于响应于加到所说的主体上的力相对于所说的中心轴线径向膨胀所说的凹面主体件的所说的周边边缘，每个所说的凹面主体件至少包括一部分可超过它的弹性极限拉伸的部分，从而将所述的膜布置于张紧力之下。
2.如权利要求1的电容性压力传感器，其特征在于进一步包括一个连续的接头，它把所说的膜固定式地密封偶合到至少一个所说的凹面主体件。
3.如权利要求2的电容性压力传感器，其特征在于所说的连续的接头包括在周边边缘的大体上于整个长度延伸的一个连续的焊缝。
4.如权利要求2的电容性压力传感器，其特征在于所说的连续的接头包括在周边边缘的大体上于整个长度上延伸的一个铜焊接头。
5.如权利要求2的电容性压力传感器，其特征在于所说的连续的接头包括在周边边缘的大体上于整个长度延伸的一个易熔钎料接头。
6.如权利要求1的电容性压力传感器，其特征在于所说的电极包括一个托架，所说的托架通过绝缘材料固定式地安装到所说的凹面主体件之一上。
7.如权利要求1的电容性压力传感器，其特征在于所说的第一凹面主体件和所说的第二凹面主体件中的至少一个是从一种片状材料形成的，所说的片状材料由一个大体上均匀的厚度来表示它的特征。
8.如权利要求7的电容性压力传感器，其特征在于所说的至少一个凹面主体件是从片状材料冲压出来的。
9.权利要求1的电容性压力传感器，其特征在于进一步还包括一个第二电极，它固定式地安装到另一个所说的凹面主体件。
10.一种电容性压力传感器，包括第一凹面主体件，它围绕一个中心轴线延伸并有设置在第一平面的一个周边边缘，所说的第一平面大体上垂直于所说的中心轴线，所说的第一凹面主体件包括一个适于响应加到所说的第一凹面主体件上的力、相对于所说的中心轴线径向膨胀所说的周边边缘的可变形部分；第二凹面主体件，它围绕一个中心轴线延伸并有设置在所说的第一平面的一个周边边缘，所说的第二平面大体上垂直于所说的中心轴线，所说的第二凹面主体件包括一个适于响应加到所说的第二凹面主体件上的力、相对于所说的中心轴线径向膨胀所说的周边边缘的可变形部分；一个跨接所说的第一凹面主体件和所说的第二凹面主体件中的至少一个的周边边缘的膜，所说的膜的第一侧的周边部分固定式地偶合到第一凹面主体件的周边边缘，使所说的膜名义上设置在所说的第一平面；所说的第一凹面主体件和所说的第二凹面主体件设置在所说的膜的相对侧，从而使所说的第一周边边缘的至少一部分和所说的第二凹面主体件的周边边缘的至少一部分大体上相应一致并且相互接合；和一个电极，固定式地偶合到所说的第一凹面主体件和所说的第二凹面主体件之一，包括一个大体上平面的部分，这一部分相对于所说的膜设置并且大致平行于所说的第一平面延伸并与所说的第一平面隔开；通过向所说的第一凹面主体件和所说的第二凹面主体件施加作用力，所说的力足够大，可使两个凹面主体件都超过每个所说的凹面主体件的弹性极限地拉伸，使得每个所说的凹面主体件的周边边缘都大致沿径向相对于所说的中心轴线膨胀，结果使所说的膜拉紧放置。
11.如权利要求10的电容性压力传感器，其特征在于所说的力是沿大体上平行于所说的中心轴线的方向施加的压缩力。
12.如权利要求10的电容性压力传感器，其特征在于施加到两个所说的凹面主体件上的所说的力是预先确定的，从而在所说的膜上产生一个预定的张力。
13.如权利要求10的电容性压力传感器，其特征在于所说的第一室是一个具有预定的压力的密封的室。
14.一种制造具有一个张紧的膜的电容性压力传感器的方法，包括如下步骤A)提供第一凹面主体件，它围绕一个中心轴线延伸并有设置在第一平面的一个周边边缘，所说的第一平面大体上垂直于所说的中心轴线，所说的第一凹面主体件包括至少一个适于响应加到所说的第一凹面主体件上的力、相对于所说的中心轴线径向膨胀所说的周边边缘的可变形部分；B)提供一个具有导电部分的膜；C)提供一个电极，固定式地偶合到所说的第一凹面主体件并具有一个大体上平面的部分，这一部分相对于所说的第一平面设置并且与所说的第一平面隔开；D)固定式地偶合所说的膜的周边部分到所说的第一凹面主体件的所说的周边边缘，从而使所说的膜大体上不拉伸，并且大体上定位在所说的第一平面内；和E)向所说的第一凹面主体件施加作用力，使所说的凹面主体件超过所说的凹面主体件的弹性极限地拉伸，结果使所说的膜张紧。
15.如权利要求14的制造电容性压力传感器的方法，其特征在于步骤A)还包括提供第二凹面主体件，它围绕一个中心轴线延伸并有设置在所说的第一平面的一个周边边缘，并且定位所说的第二凹面主体件的周边边缘的一部分，使其与所说的第一凹面主体件的周边边缘的一部分对应一致，所说的第二凹面主体件包括一个适于响应加到所说的第二凹面主体件上的力、相对于所说的中心轴线径向膨胀所说的第二凹面主体件的所说的周边边缘；和进一步包括如下步骤联接所说的第一凹面主体件和所说的第二凹面主体件的所说的周边边缘之所说的对应一致部分。
16.如权利要求15的制造电容性压力传感器的方法，其特征在于步骤E)包括向所说的第二凹面主体件施加作用力，使所说的第二凹面主体件超过所说的第二凹面主体件的弹性极限地拉伸，并使所说的第二凹面主体件的所说的周边边缘膨胀，结果使所说的膜张紧。
17.如权利要求14的制造电容性压力传感器的方法，其特征在于步骤E)还包括如下步骤沿大体上平行于所说的中心轴线的方向施加作用力。
18.按权利要求14的方法制造的电容性压力传感器。
19.一种电容性压力传感器，包括第一凹面主体件，它确定了一个内部区，并且围绕一个中心轴线延伸，并有设置在第一平面的一个周边边缘，所说的第一平面大体上垂直于所说的中心轴线，所说的第一凹面主体件包括一个由可变形材料形成的部分，这一部分以超过所说的可变形材料的弹性极限被拉伸，从而使所说的第二凹面主体件实现塑性形变和永久性的变形；一个电极，它经过一个绝缘材料固定式地偶合到所说的第一凹面主体件，并且延伸到所说的内部区中；和一个膜，它具有一个张紧设置的导电的可移位部分，所说的膜包括固定到所说的第一凹面主体件的所说的周边边缘的一个周边部分，使所说的膜大体上设置在所说的第一平面内，并与所说的第一凹面主体件一起形成一个第一室。
20.如按照权利要求15的电容性压力传感器，其特征在于所说的凹面主体件进一步还包括一个可变形部分，适于响应加到所说的主体部件上的力、相对于所说的中心轴线膨胀所说的周边边缘，使所说的膜变为张紧。
全文摘要
一种电容性压力传感器(110),包括一个定位在两个分开的气密室之间的一个导电膜。膜在它的周边固定到并且密封偶合到一个凹面主体件的周边边缘(116)。膜(140)通过凹面主体件的周边边缘(116)张紧支撑。由凹面主体件(120、130)支撑的电极组件(150)建立一个大体上平面状的导电表面,该导电表面与导电膜相对,并且和导电膜分开一个标称间隙。凹面主体件包括一个可变形部分,该变形部分适于响应于加到凹面主体件上的力而径向膨胀它的周边边缘(116)。当加力时,凹面主体件变形超过它的弹性极限而永久性变形,借此使周边边缘(116)膨胀并且使膜张紧。
文档编号G01L13/00GK1280669SQ98811723
公开日2001年1月17日 申请日期1998年11月16日 优先权日1997年12月2日
发明者S·Y·李 申请人:塞特拉系统有限公司