液体流动通过入口之后暴露于气 体或液体的表面； 压力传感器系统，所述压力传感器系统感测由气体或液体的压力变化所导致的柔性膜 片的变化；以及 压力不敏感传感器系统，所述压力不敏感传感器系统感测柔性膜片中的不由气体或液 体的压力变化所导致的变化，并且所述压力不敏感传感器系统对于柔性膜片中的由气体或 液体的压力变化所导致的变化不敏感。2. 根据权利要求1所述的压力传感器，其中压力不敏感传感器系统包括在所述柔性膜 片上或内的压力不敏感位置处的局部传感器，所述压力不敏感位置经历变化但不响应于气 体或液体的压力变化。3. 根据权利要求1所述的压力传感器，其中所述压力不敏感传感器系统包括： 在所述柔性膜片上或内的不同压力敏感位置处的多个局部传感器；以及 外推处理系统，根据所述多个局部传感器的输出，所述外推处理系统外推所述柔性膜 片上或内的压力不敏感位置处的变化，所述压力不敏感位置经历变化但不响应于气体或液 体的压力变化。4. 根据权利要求3所述的压力传感器，其中： 所述柔性膜片具有由压力不敏感位置构成的线，每个压力不敏感位置经历变化但不响 应于气体或液体的压力变化； 所述多个局部传感器中的至少两个定位在所述线的相反侧上。5. 根据权利要求3所述的压力传感器，其中： 所述柔性膜片具有由压力不敏感位置构成的线，每个压力不敏感位置经历变化但不响 应于气体或液体的压力变化；以及 所述多个局部传感器中的至少两个定位在所述线的相同侧上。6. 根据权利要求3所述的压力传感器，其中所述外推处理系统根据以下方程式计算在 压力不敏感位置处的应力：其中： O1'和〇2'是在分别受到实质上不同的压力Pl和P2时来自所述多个局部传感器中 的一个的输出； σ /'和σ 2"是在分别受到同样的实质上不同的压力Pl和P2时来自所述多个局部传 感器中的另一个的输出；以及 σ ^,^是在暴露于压力Pl和Ρ2之前被置于所述柔性膜片上并且在暴露于压力Pl和 Ρ2期间仍保持在所述柔性膜片上的任何应力。7. 根据权利要求3所述的压力传感器，其中所述多个局部传感器的不同压力敏感位置 关于所述柔性膜片的表面具有实质上平面对称性。8. 根据权利要求3所述的压力传感器，其中所述柔性膜片是圆形的，并且其中所述压 力不敏感位置位于实质上同心圆上，所述同心圆具有的半径在柔性膜片半径的0.63加或 减0. 2的范围内。9. 根据权利要求1所述的压力传感器，其中所述压力不敏感传感器系统包括在暴露于 气体或液体的柔性膜片表面上的局部传感器。10. 根据权利要求1所述的压力传感器，其中所述压力不敏感传感器系统包括在不暴 露于气体或液体的柔性膜片表面上的局部传感器。11. 根据权利要求1所述的压力传感器，其中所述压力不敏感传感器系统包括嵌入到 所述柔性膜片内的局部传感器。12. 根据权利要求1所述的压力传感器，其中所述压力不敏感传感器系统不包括在所 述柔性膜片上或内的局部传感器。13. 根据权利要求12所述的压力传感器，其中： 所述柔性膜片是第一柔性膜片； 所述压力不敏感传感器系统包括与第一柔性膜片分离的第二柔性膜片；以及 所述第二柔性膜片具有在气体或液体流动通过入口之后暴露于所述气体或液体的表 面。14. 根据权利要求13所述的压力传感器，其中所述第二柔性膜片的尺寸、形状和材料 组成与所述第一柔性膜片实质上相同。15. 根据权利要求13所述的压力传感器，其中所述第二柔性膜片的尺寸、形状或材料 组成与所述第一柔性膜片实质上不同。16. 根据权利要求13所述的压力传感器，其中所述压力不敏感传感器系统包括在所述 第二柔性膜片上或内的压力不敏感位置处的局部传感器，所述压力不敏感位置经历变化但 不响应于气体或液体的压力变化。17. 根据权利要求13所述的压力传感器，其中所述压力不敏感传感器系统包括： 在所述第二柔性膜片上或内的不同压力敏感位置处的多个局部传感器；以及 外推处理系统，根据所述多个局部传感器的输出，所述外推处理系统外推所述第二柔 性膜片上或内的压力不敏感位置处的变化，所述压力不敏感位置经历变化但不响应于气体 或液体的压力变化。18. 根据权利要求17所述的压力传感器，其中： 所述第二柔性膜片具有由压力不敏感位置构成的线，每个压力不敏感位置经历变化但 不响应于气体或液体的压力变化； 所述多个局部传感器中的至少两个定位在所述线的相反侧上。19. 根据权利要求17所述的压力传感器，其中： 所述第二柔性膜片具有由压力不敏感位置构成的线，每个压力不敏感位置经历变化但 不响应于气体或液体的压力变化； 所述多个局部传感器中的至少两个定位在所述线的相同侧上。20. 根据权利要求17所述的压力传感器，其中所述外推处理系统根据以下方程式计算 在所述压力不敏感位置处的应力：其中： O1'和O2'是在分别受到实质上不同的压力Pl和P2时来自所述多个局部传感器中 的一个的输出； σ /'和σ 2"是在分别受到同样的实质上不同的压力Pl和P2时来自所述多个局部传 感器中的另一个的输出；以及 σ ^,^是在暴露于压力Pl和Ρ2之前被置于所述柔性膜片上并且在暴露于压力Pl和 Ρ2期间仍保持在所述柔性膜片上的任何应力。21. 根据权利要求17所述的压力传感器，其中所述多个局部传感器的不同压力敏感位 置关于所述第二柔性膜片的表面具有实质上平面对称性。22. 根据权利要求13所述的压力传感器，其中所述压力不敏感传感器系统包括在暴露 于所述气体或液体的第二柔性膜片表面上的局部传感器。23. 根据权利要求13所述的压力传感器，其中所述压力不敏感传感器系统包括在不暴 露于所述气体或液体的第二柔性膜片表面上的局部传感器。24. 根据权利要求13所述的压力传感器，其中所述压力不敏感传感器系统包括嵌入到 所述第二柔性膜片内的局部传感器。25. 根据权利要求13所述的压力传感器，其中所述第二柔性膜片具有在气体或液体流 动通过入口之后均暴露于所述气体或液体的两个表面。26. 根据权利要求1所述的压力传感器，其中： 所述压力传感器系统包括具有电容的可变电容器，所述电容响应于所述气体或液体的 压力变化而改变；以及 所述柔性膜片由导电材料制成并且是所述可变电容器的一部分。27. 根据权利要求1所述的压力传感器，其中所述压力不敏感传感器系统包括应变计， 所述应变计具有响应于所述柔性膜片的变化而改变的电阻。28. 根据权利要求1所述的压力传感器，其中所述压力不敏感传感器系统包括压电传 感器，所述压电传感器具有响应于所述柔性膜片的变化而改变的电压。29. 根据权利要求1所述的压力传感器，还包括补偿系统，所述补偿系统基于由所述压 力不敏感传感器系统所感测的所述柔性膜片的变化来补偿由压力传感器系统所进行的测 量中的误差，所述误差是由于所述柔性膜片中的不由所述气体或液体的压力变化导致的变 化。30. 根据权利要求1所述的压力传感器，还包括寿命测量系统，所述寿命测量系统基于 由所述压力不敏感传感器系统所感测到的所述柔性膜片的变化而提供指示所述压力传感 器系统的预计剩余寿命的信息。31. 根据权利要求30所述的压力传感器，其中所述寿命测量系统包括警告系统，当所 述压力传感器系统的预计剩余寿命等于或超过阈值时，所述警告系统发出警告。
【专利摘要】压力传感器可测量气体或液体压力。腔室可具有接收气体或液体的入口。柔性膜片可位于腔室内，所述柔性膜片具有在气体或液体流动通过入口之后暴露于气体或液体的表面。压力传感器系统可感测由气体或液体的压力变化所导致的柔性膜片的变化。压力不敏感传感器系统可感测柔性膜片中的不由气体或液体压力变化所导致的变化。压力不敏感传感器系统可对于柔性膜片中的由气体或液体压力变化所导致的变化不敏感。
【IPC分类】G01L9/00, G01L13/02, G01L7/08, G01L27/00
【公开号】CN105190272
【申请号】CN201480010161
【发明人】顾磊, P·D·卢卡斯, S·F·巴尔特, P·W·苏立万
【申请人】Mks 仪器公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2014年2月14日
【公告号】EP2962079A1, US20140238103, WO2014133788A1