專利名稱：具有長期穩(wěn)定性的高靈敏度壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在各種儀器領(lǐng)域中以及在光聲和磁聲分析儀系統(tǒng)中應(yīng)用的具有長期穩(wěn)定性和高靈敏度的壓力傳感器，各種儀器領(lǐng)域包括氣體分析和Luft型紅外線氣體分析儀。
該申請要求保護(hù)于2001年5月25日提出的美國臨時申請系列號60/293,581，名為“儀器壓力傳感器”的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
長期穩(wěn)定并高靈敏度地測量低級別的氣體壓力的任務(wù)在各種儀器領(lǐng)域中，特別是那些涉及氣體分析的儀器中是非常重要的。多種分類的儀器取決于在氣體樣本中引起小的壓力變化，而該變化又是通過將氣體暴露在受控的激勵或環(huán)境下，如受光，磁場或電場激勵的影響而產(chǎn)生的。例如，Luft型紅外線分析儀以及光聲和磁聲分析儀依靠于在例如幾分之一赫茲到幾千赫茲的頻率下、具有低壓變化可低至約10-6Pa(帕斯卡)的探測閾值的差壓測量。能夠探測如此小的壓力變化的壓力傳感器在這種環(huán)境下極其有用。一般而言，需要長期(幾個月到幾年)在達(dá)到幾十?dāng)z氏度的溫度范圍內(nèi)，在正負(fù)1％的精度下進(jìn)行動態(tài)壓力測量。在一些情況下，還需要抗化學(xué)品。
作為例子，順磁性氧氣傳感器是一個具體應(yīng)用。在一個單元內(nèi)的氣體樣本受到隨時間變化的磁場作用，該磁場對氣體中存在的順磁性成分(如氧氣)起作用以產(chǎn)生可由壓力傳感器探測的壓力變化。該隨時間變化的磁場產(chǎn)生從幾分之一赫茲到10kHz范圍內(nèi)的壓力變化。由壓力傳感器輸出的信號幅度提供了樣本中氧氣濃度的測量，該測量具有大約10±ppm氧氣靈敏度所需的優(yōu)于10-5Pa的典型壓力靈敏度?？墒莻鹘y(tǒng)的壓力傳感器設(shè)計不適于探測如此低幅度的壓力變化。
用于測量接近真空應(yīng)用上的壓力的一個公共設(shè)計包含一個典型由塑料制成的振動膜，在顯著張力作用下附在一個環(huán)上，形成密封的差壓傳感器裝置。可是，該振動膜的張力由于受化學(xué)品(蒸氣)，機(jī)架(housing)中的熱應(yīng)力，老化效應(yīng)和其它的漂移源的影響而變化，所有這些都對該振動膜在壓力下的位移產(chǎn)生很大的影響。該振動膜需要有相對較大的張力來合理地彌補(bǔ)這些影響，這限制了靈敏度。當(dāng)將要測量低至10-5Pa的壓力變化時，這一點(diǎn)尤其正確。另外，在現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計中，該傳感器輸出中的間接變化需要經(jīng)常重新校準(zhǔn)，或者需要在精細(xì)的溫度控制下工作，還需要信號補(bǔ)償或其它糾正。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種差壓傳感器，該傳感器有足夠的靈敏度，可用于測量儀器，如靈敏氣體分析儀等等。
本發(fā)明的另一個目的在于提供這樣一種具有長期穩(wěn)定性的高靈敏度壓力傳感器。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種精確的差壓傳感器，該傳感器在高達(dá)幾千赫茲的頻率下具有高級別的共態(tài)抑制。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種壓力傳感器，該傳感器可用來測量低級別的氣體壓力，因此在ppm范圍內(nèi)的順磁性氧氣傳感器和其它設(shè)備中很有用。
本發(fā)明的另一個目的在于提供這樣一種壓力傳感器，該傳感器對溫度變化或者腐蝕性的化學(xué)蒸氣和溶劑，碳?xì)浠衔锏鹊炔幻舾小?br> 本發(fā)明的另一個目的在于提供這樣一種壓力傳感器，該傳感器不需要經(jīng)常重新校準(zhǔn)。
本發(fā)明的另一個目的在于提供這樣一種壓力傳感器，該傳感器自動補(bǔ)償由于緩慢作用引起的變化，如由溫度梯度引起的尺寸或其它(如張力)變化。
通過包含一個補(bǔ)償電路，使用一個機(jī)架和結(jié)合一個對稱設(shè)計，可以實(shí)現(xiàn)一種更加精確、穩(wěn)定和更高靈敏度的壓力傳感器，該補(bǔ)償電路用來對該傳感器的固體(如金屬)膜片施加電場，因此產(chǎn)生一個作用力來補(bǔ)償由于長期或緩慢作用而產(chǎn)生的變化，如尺寸或張力變化；該機(jī)架具有與該固體材料膜片的熱膨脹系數(shù)相同或相似的熱膨脹系數(shù)；該對稱設(shè)計使得該膜片的位移和電壓線性相關(guān)。本發(fā)明正是從該實(shí)現(xiàn)得來的。
本發(fā)明的特征是一種具有長期穩(wěn)定性的高靈敏度壓力傳感器，該傳感器包括具有第一室和第二室的外殼，分隔第一室和第二室的膜片，位于第一室內(nèi)并與該膜片的一面隔開從而與之形成第一電容器的第一電極，和位于第二室內(nèi)并與該膜片的相對面隔開從而與之形成第二電容器的第二電極。測量電路連接第一和第二電容器，通過檢測第一和第二電容器之間的電容差來測量膜片位移，而補(bǔ)償電路通過降低第一電極和該膜片之間的電壓差并同時增加第二電極和該膜片之間的電壓差或者反之亦然，對該膜片施加一個電場作為補(bǔ)償作用力來提供長期穩(wěn)定性。
典型地，該膜片用金屬制造，并且在兩室之間不存在差壓的情況下該金屬膜片不受顯著張力的作用。在優(yōu)選實(shí)施例中，該膜片上的張力小于0.36N/m。在優(yōu)選實(shí)施例中，因?yàn)樵撃て膹澢σ鸬哪て灰坪蛪毫χ仁荵bend，而因?yàn)閺埩σ鸬哪て灰坪蛪毫χ仁荵tens，Ybend＜＜Ytens。優(yōu)選地，該機(jī)架由具有與該膜片材料的熱膨脹系數(shù)相同或基本相同的熱膨脹系數(shù)的材料制成，例如，該機(jī)架由鈦制成，該膜片也由鈦制成。
在一個例子中，該機(jī)架包括第一和第二基板，每個基板有一個內(nèi)室，該膜片置于該兩個基板之間以分隔其中的內(nèi)室，該兩個基板在壓力下保證在一起，然后釋放該基板以輕微拉緊該膜片，以便防止負(fù)張力。該第一電極可連在附在第一基板上并位于其內(nèi)室上方的第一支架上，第二電極則連在附在第二基板上并位于其內(nèi)室上方的第二支架上。還包括在第一支架和第一基板之間的絕緣體及在第二支架和第二基板之間的絕緣體。在一個典型實(shí)施例中，第一密封圈置于第一電極周圍，將該第一電極相對該第一基板內(nèi)室密封，第二密封圈置于第二電極周圍，將該第二電極相對第二基板內(nèi)室密封。該第一基板可包括與其中內(nèi)室相通的管道，第二基板則也包括與其中內(nèi)室相通的管道。
在該優(yōu)選實(shí)施例中，該膜片的厚度為5-15微米，第一室的體積與第二室的體積相同或基本相同，第一電極和該膜片之間的間隔與第二電極和該膜片之間的間隔相同或基本相同。該間隔可以在10到30微米之間。還有，第一電極典型地具有基本上平坦的面向該膜片的表面，第二電極也具有基本上平坦的面向該膜片的表面。
在該優(yōu)選實(shí)施例中，補(bǔ)償電路包括連接到第一和第二電極的分壓器，和連接到該分壓器中點(diǎn)的用于監(jiān)控該中點(diǎn)電壓的放大器。還有，該測量電路包括連接到第一和第二電極的并反饋到補(bǔ)償電路的橋電路。該橋電路可以包括高頻電壓源，即變壓器的次級線圈，該變壓器的初級線圈連接到高頻電壓發(fā)生器。該補(bǔ)償電路可進(jìn)一步包括連接在放大器和測量電路之間的鎖定放大器，該鎖定放大器包括連接到高頻電壓源的相移器和連接到該放大器的相位檢測器。在一個例子中，在相位檢測器和放大器之間放置一個低通濾波器。
根據(jù)本發(fā)明的一個示范性的具有長期穩(wěn)定性的高靈敏度壓力傳感器特征在于機(jī)架，該機(jī)架包括第一室和第二室，分隔第一室和第二室的金屬膜片，在兩室之間不存在差壓的情況下該金屬膜片不受顯著張力的作用，位于第一室內(nèi)并與該金屬膜片的一面隔開從而與之形成第一電容器的第一電極，和位于第二室內(nèi)并與該膜的相對面隔開從而與之形成第二電容器的第二電極，通過檢測第一和第二電容器之間的電容差來測量膜片位移的測量電路，和包括一個分壓器的補(bǔ)償電路，該分壓器連接到第一和第二電極并且有一個中點(diǎn)，當(dāng)不平衡時，該中點(diǎn)向該膜片的一面施加比另一面更強(qiáng)的靜電場。
根據(jù)本發(fā)明，包括第一和第二電容器以及這兩個電容器共同膜片的差壓傳感器的控制電路，其包括測量電路和補(bǔ)償電路，該測量電路連接第一和第二電容器，通過檢測第一和第二電容器之間的電容差來測量膜片位移，該補(bǔ)償電路對該膜片施加一個靜電場，通過降低第一電極和該膜片之間的電壓差并同時增加第二電極和該膜片之間的電壓差或者反之亦然，從而產(chǎn)生補(bǔ)償作用力來提供長期穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明，制造和使用具有長期穩(wěn)定性的高靈敏度壓力傳感器的方法特征在于形成一個機(jī)架以包括第一室和第二室，放置分隔第一室和第二室的膜片，在第一室內(nèi)放置與該膜片的一面隔開從而與之形成第一電容器的第一電極，在第二室內(nèi)放置與該膜片的相對面隔開從而與之形成第二電容器的第二電極，將高頻測量電路和第一和第二電容器連接，通過檢測第一和第二電容器之間的電容差來動態(tài)測量膜片位移，并向該膜片施加靜電場，產(chǎn)生補(bǔ)償作用力以降低第一電極和該膜片之間的電壓差并同時增加第二電極和該膜片之間的電壓差，或者反之亦然，以便提供長期穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明，操作高靈敏度的壓力傳感器以具有長期穩(wěn)定性的方法包括通過檢測第一和第二電容器之間的電容差來測量膜片位移，和通過降低第一電極和該膜片之間的電壓差并同時增加第二電極和該膜片之間的電壓差或者反之亦然，對該膜片施加一個電場作為補(bǔ)償作用力。


從以下對優(yōu)選實(shí)施例和附圖的描述中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以了解本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中
圖1是示出和該主題發(fā)明的壓力傳感器有關(guān)的主要機(jī)械部件的示意性的橫截面圖；圖2是圖1中示出的壓力傳感器的頂視圖；圖3是示出和該主題發(fā)明的壓力傳感器有關(guān)的測量電路和補(bǔ)償電路的優(yōu)選實(shí)施例的示意性電路圖；圖4是表示圖3中示出的橋電路的等效電路的電路圖；圖5-7是說明在膜片相對于它的電容器形成電極的不同位置處，圖4的橋電路中的電壓之間的最佳相位關(guān)系的向量圖；和圖8是示出和順磁性氣體探測器有關(guān)的主要部件的方框圖，該順磁性氣體探測器結(jié)合了該主題發(fā)明的壓力傳感器。
具體實(shí)施例方式
除了以下公開的優(yōu)選實(shí)施例或多個實(shí)施例外，本發(fā)明還能用于其它實(shí)施例并以各種方式實(shí)行或執(zhí)行。因此應(yīng)當(dāng)了解，本發(fā)明的應(yīng)用不限于在以下描述或附圖中闡明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和部件布置。
本發(fā)明的圖1-2的壓力傳感器10優(yōu)選包括一個有兩個基板12和14的機(jī)架，這兩個基板定義了體積相同的第一室16和第二室18。膜片20分隔并橫跨室16和18，并且在基板12和14之間被夾緊。第一電極22位于第一室16中，與膜片20的一面很近地隔開從而與之形成第一電容器。第二電極24位于第二室18中，與膜片20的相對面很近地隔開從而與之形成第二電容器。
優(yōu)選地，膜片20由厚度在5-15微米之間的金屬如鈦，不銹鋼或硅或陶瓷材料制成，并且不在顯著張力作用下。因此膜片20上的張力典型地小于0.36N/m。膜片20的厚度被選擇為使得因?yàn)樵撃て膹澢σ鸬哪て灰坪蛪毫χ仁荵bend，而因?yàn)閺埩σ鸬哪て灰坪蛪毫χ仁荵tens。優(yōu)選地，Ybend遠(yuǎn)小于Ytens。在本發(fā)明中，膜片20的最佳化基于以下公式，其中因?yàn)閺澢σ鹌骄て灰坪蛪毫之比是Ybend＝0.056*P*(R4/E*h3)， (1)因?yàn)閺埩引起平均膜片位移和壓力之比是Ytens＝0.125*P*(R2/T)， (2)因?yàn)闇囟认禂?shù)失配，張力和溫度(t-t0)的關(guān)系是T＝T0+α*(t-t0)*E*h， (3)
根據(jù)膜片位移的靈敏度和壓力之比是Y/P＝[(Ybend*Ytens)/(Ybend+Ytens)]*(1/P) (4)R是橫跨兩室16和18的膜片20的半徑，E是楊氏模數(shù)，h是膜片20的厚度，t是當(dāng)前溫度，t0是基準(zhǔn)溫度，在該基準(zhǔn)溫度下張力T等于T0(基準(zhǔn)張力)，α是膜片20和基板12和14的材料的溫度系數(shù)差(即失配)。典型地，R的值可從1/16英寸到1/2英寸。
為了提高位移對壓力的靈敏度和減少溫度誤差，Ytens應(yīng)該最大化，這意味著在整個工作溫度范圍內(nèi)，例如在正負(fù)30℃之間，將膜片的張力T減到最小。張力T不應(yīng)變成負(fù)的(意味著壓力)，導(dǎo)致膜片“間歇振蕩”。當(dāng)Ybend溫度系數(shù)是每攝氏度百分比的一個非常小的分?jǐn)?shù)時，Ytens溫度系數(shù)可以大許多，高達(dá)幾個百分比每度。例如，R＝4mm，h＝6μm，E＝1011Pa(假定是鈦材料)，α大約是10-7每℃或更小(所有部分由99.9％的純鈦制成)，(t-t0)最大＝±30℃，在t＝t0時最佳預(yù)拉伸張力是0.18N/m。在1Pa時相應(yīng)的Ytens(最小)是11μ，這超過Ybend＝0.66μ/Pa大約17倍。因此，在該例中滿足了條件Ybend＜＜Ytens。
膜片20最初固定在基板12和14之間，并輕微地預(yù)拉伸以防由于溫度系數(shù)失配引起“間歇振蕩”，即當(dāng)該壓力傳感器機(jī)架的尺寸隨溫度變化時，防止膜片在拉伸和受壓狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。應(yīng)避免過度拉伸，因?yàn)檫^度拉伸將導(dǎo)致靈敏度的喪失，并顯著增加上述的溫度誤差。Ytens比Ybend更依賴于溫度。原因在于張力優(yōu)選為正的，但是盡可能小。實(shí)際上，期望的膜片拉伸程度通常小到0.2N/m，可以通過在該壓力傳感器的裝配過程中壓緊基板12和14同時保持該膜片的松弛來得到。在基板12和14的側(cè)面的典型1cm2的面積上，所需的壓力僅大約3N。在基板12和14邊緣中心向內(nèi)施加壓力，同時膜片20松弛地駐留于兩個基板之間的熱平衡中。然后，擰緊基板螺絲30，使得膜片20在基板12和14之間處于不受壓的狀態(tài)，解除壓力。通過展開基板12和14，基板12和14的反彈精確拉伸膜片20。
如上所述，為減少熱失配引起的誤差，基板12和14的材料具有和膜片20的材料的熱膨脹系數(shù)相同或基本相同的熱膨脹系數(shù)。在一個例子中，圖1中的壓力傳感器10的金屬元件部分由99.9％純鈦制成。在另外的例子中，使用了鈦合金。如圖所示，第一支架32附在基板12上，位于基板12的內(nèi)室上方，第二支架34附在基板14上，位于基板14的內(nèi)室上方。第一電極22通過固定器40連接到第一支架32上，第二電極24通過固定器42連接到第二支架34上。如圖所示，典型地在支架32和基板12之間有電絕緣體42，在支架34和基板14之間有電絕緣體44。密封圈48置于電極22周圍，將它相對于基板12的內(nèi)室密封，類似的密封圈50將第二電極24相對于基板14的內(nèi)室密封?；?2可包括與其內(nèi)室16連接的管道60，基板14也包括與其內(nèi)室18連接的管道62。在優(yōu)選的對稱設(shè)計中，第一電極22和膜片20之間的間隔與第二電極24和膜片20之間的間隔相同或基本相同。在一個例子中，該間隔在10-30微米之間。優(yōu)選地，兩個電極都有基本上平坦的面向該膜片的表面。
這樣，振動膜20的相對的兩面就經(jīng)由通道60和62受到需要檢測的壓力的影響。振動膜20將機(jī)架分成兩個子室16和18，這兩個子室通過通道60和62分別和未調(diào)整的和壓力已調(diào)整的氣體環(huán)境相通，因此形成了差壓傳感器?？墒?，如上所述，金屬膜片20除了形成張力膜片之外，基本上不受力。因?yàn)楸景l(fā)明的壓力傳感器的部件都由基本相同的材料制成，因此其熱系數(shù)是相同的，當(dāng)溫度變化時膜片20上的張力不改變。對膜片20的小級別的預(yù)張力不足以給位移施加張力的恢復(fù)力或者顯著抗力。同時，該預(yù)張力超出了任何期望的熱張力變化的幅度，因此膜片20不會在溫度變化時轉(zhuǎn)變狀態(tài)或間歇振蕩。兩個基板12和14都有中心孔，膜片20緊緊地固定在基板12和14之間，懸掛在兩個基板中空口上。
電容電極22和24典型地安裝在支架32和34上，橡皮墊圈48和50由空氣作用密封第一和第二室16和18。使用電介質(zhì)隔離物42和44以及電介質(zhì)螺絲30將支架32和34安裝在基板12和14上，由此使電極22和24與膜片20電絕緣，并和膜片20一起形成兩個電容器。在基板12和14中形成通道或凹槽60和62，該凹槽60和62的一端分別和室16和18相通。通道60和62允許對膜片20施加由氣動的(有差別的)氣體壓力。例如，該通道60和62可以是V型的，并且被放置成易于用作傳感器入口。通道60和62的另一端可延伸到各自的(如帶刺的)配件或用于直接安裝在支管上。
在優(yōu)選實(shí)施例中，基板12和14以及電極22和24被放置成在膜片20的兩面提供相同的幾何體積，這些的體積以及氣體通道60和62的氣流阻力使得該壓力傳感器不易受來回變化的壓力變化(共模噪聲)的影響。為了使該壓力傳感器防漏，基板12和14之間的邊緣可以在裝配后進(jìn)行激光焊接，或者可選地，使用橡皮墊圈，將它放在外圍槽中(未示出)。
如以下進(jìn)一步討論的，電極22和24離振動膜片20很近，以便提供靜電場感應(yīng)力和提供容性檢測功能。為了這個目的，該膜片到電極的間隔優(yōu)選精確定義并很好地對準(zhǔn)。作為例子，10-30微米的間隔是合適的。精確的對準(zhǔn)是這樣獲得的將主結(jié)構(gòu)的每個基板12或14和相應(yīng)的電極結(jié)構(gòu)22，24進(jìn)行嚴(yán)格裝配，然后將基板/電極組件的端面拋光成共同平板。然后將兩個基板與膜片裝配在一起，在每個基板和膜片之間放置另一個10-30微米的孔徑的導(dǎo)電墊片或墊圈，用來限定每個基板和膜片20之間的間隔和膜片電極的間隙。
圖3描述了和本發(fā)明的壓力傳感器相連使用的一個優(yōu)選電路。該電路完成兩個主要任務(wù)。該電路的一部分，即補(bǔ)償電路，用于補(bǔ)償例如由于“老化”或溫度變化引起的不需要的低頻膜片位移(零漂移)。相同電路也可補(bǔ)償施加在膜片20上的任何較高頻率的差動力，例如測量的差動氣壓或由于振動引起的慣性力。在本發(fā)明中，該補(bǔ)償電路被配置成向該膜片施加一個電場作為補(bǔ)償作用力，以降低電極22和膜片20之間的電壓差并提高電極24和膜片20之間的電壓差，或者反之亦然。這樣，圖1的膜片20的位置受靜電作用力控制，該靜電作用力是由近距離放置在膜片20相對兩面上的電極22和24產(chǎn)生的，這樣在電極22和24上加上一個電勢，該電勢將膜片20移到電平零位，使用低通濾波的反饋信號可以補(bǔ)償由于緩慢作用引起的變化，如尺寸或張力變化。通過使用帶通反饋，圖3的電路也可產(chǎn)生直接代表檢測到的壓力的控制信號。
通過向膜片20施加電場“張力”作為補(bǔ)償作用力，可以取得補(bǔ)償?？梢园踩厥┘哟蠹s高達(dá)2×106V/m的電場而不會打火花或電擊穿，用該電場可取得的最終張力可以高達(dá)30帕斯卡。對于0.66μm/Pa的平均位移靈敏度，膜片20和電容電極22及24之間的平均距離大約為30μm的量級上，電容量變化的動態(tài)儲備足夠大以補(bǔ)償溫度變化和特別是所有其它不平衡源。
這樣，可以檢測到將要被測量的動態(tài)壓力，該動態(tài)壓力具有從幾分之一赫茲到10kHz的頻率范圍，同時可以補(bǔ)償長期漂移。通過所示的反饋電路或等效電路集中圖表的平均位置，以便提供長期穩(wěn)定性。通過以下描述的測量電路來測量由于動態(tài)微壓力引起的膜片位移。
被測電容量的變化(和聲壓成比例)可以大約只是本身電容量的～10-8。測量如此小的變化的兩個方法是抵消“基座(pedestal)”，通常通過使用橋電路或者低/高頻濾波器。在本主題發(fā)明設(shè)計中，使用橋電路，在無線電頻率工作，如120kHz。該方法希望首先克服“熱”噪聲極限，該“熱”噪聲極限和頻率的平方成反比(在基于濾波器的設(shè)計中，該頻率僅僅是被測的聲頻，如10Hz)。
每個頻率(“低”或“高”)應(yīng)該參考被測的聲音信號頻率(通常在取決于應(yīng)用的固定頻率)。1Hz到10kHz是適合的。橋電路上被稱為載體(“無線電”)頻率可以是從10kHz到10MHz的任意頻率，但是通常比被測的壓力信號的(固定)頻率高出至少10倍。
高頻橋電路使用一些非傳統(tǒng)的東西，即也稱為低頻橋電路補(bǔ)償。在一個大的動態(tài)范圍內(nèi)，信號壓力可以變得比實(shí)際可以取得的最大補(bǔ)償壓力更大。相反，在低端壓力，橋電路盡可能保持平衡。主要的不平衡源是溫度變化，特別是溫度梯度。溫度引起的橋電路的飄移相對很小，能夠用反饋壓力來處理。溫度引起的飄移的特征頻率是很小的幾分之一赫茲，即遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于被測的聲頻范圍內(nèi)的最小頻率。對于低通濾波器的合適的低截止頻率，只有很低的頻率(“熱”)不平衡將要被補(bǔ)償。在補(bǔ)償作用力不足以完全補(bǔ)償不平衡的情況下，仍然利用不平衡橋電路測量壓力。
如上所述，該補(bǔ)償作用力和電壓成比例，而不是電壓的平方。第二，DC電壓被施加到分壓器上，但不是膜片上。理想地，該電壓盡可能高，但不超過在該膜片和電極之間能夠發(fā)生電擊穿時的值(如在空氣中每微米大約3伏，2V/μ是安全的)。該膜片上的補(bǔ)償電壓的頻率可以從DC到反饋裝置的截止頻率(在理論上可以是任何頻率，盡管補(bǔ)償遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于聲音信號的固定頻率(第一選項(xiàng))，或者高于幾分之一赫茲(第二選項(xiàng))是不合理的)。
圖3中所示的由膜片20和電極22及24形成的電容器和微調(diào)電容器90，92并聯(lián)，但是微調(diào)電容器90，92是可選擇的。補(bǔ)償電路如下操作。將一個來自電壓源(未示出)的DC電壓施加到分壓器96上，該分壓器包括每一個阻值都可以為100kΩ的電阻器100，102，104和106。連接放大器110，使得在112所示的其輸出監(jiān)視分壓器96的中點(diǎn)114的電勢。當(dāng)點(diǎn)114保持零電勢(對地)時，相等的電壓(因此靜電場強(qiáng)度基本相等)就被施加在膜片20的兩面。由于該電場，相對的“張力”作用實(shí)際上相互抵消，施加到膜片20上的凈作用力幾乎為零。可以看出，由放大器110施加的在點(diǎn)114處的對零的電壓偏差ΔU將導(dǎo)致施加到膜片20上的凈作用力不為零。根據(jù)描述的布局，該作用力的方向和幅度將取決于電壓ΔU的符號和幅度。因此，根據(jù)本發(fā)明，膜片位移和電壓線性相關(guān)。
圖3電路的另一部分是測量電路，該測量電路連接由電極22和24和膜片20形成的電容器。該測量電路的工作是實(shí)際測量由于動態(tài)壓力差引起的膜片20相對于電極22和24的動態(tài)位移。如圖所示，由膜片20和電極22及24形成的電容器連接到橋電路120，該橋電路包括可選擇的微調(diào)電容器92和90，微調(diào)電阻器126和128，和隔直流電容器122和124(例如，可以是約20pF電容器)和高頻變壓器140的線圈130和132，其中該微調(diào)電容器92和90特別適于具有較低的壓力靈敏度的較厚的膜片。電容器122和124和電阻器126和128(大約1MΩ)一起被主要用于“低”和“高”頻電壓分離。橋電路120的輸出信號在150點(diǎn)和152點(diǎn)之間測量。因?yàn)閷?shí)際的原因，把膜片20和基板12和14按如圖中152點(diǎn)那樣接地是很方便但不是必要的。前置放大器170放大來自橋電路120的正常的小信號。圖3中示出的其它部件包括高頻電壓發(fā)生器172(頻率f1＝120kHz，5伏)，帶有移相器器178和相位檢測器180的120kHz鎖定放大器174，和具有如下所述的截止頻率f2的低通濾波器176。
圖4表示了橋電路120的等效電路。圖4中，C1，C2分別是膜片20和電極22及24中的每一個之間的電容器；C0是膜片位于電極22和24之間的中點(diǎn)的電容器C1和C2的值；ΔC是由于膜片位移引起的對C0的偏差。
圖5-7示出了在膜片20相對于電極22和24的不同位置處，表示圖4的橋電路中電壓之間最佳關(guān)系的向量圖。假如電阻不相等，點(diǎn)a和b之間的電壓向量不為零，如圖5所示。向量X表示相位檢測器180的一個輸出。
通過調(diào)整圖3的移相器178，在保持向量(ab)的長度接近最小的同時，將來自橋電路的放大的輸出向量(ab)設(shè)置成與圖5的向量X垂直。因?yàn)榉糯笃鞯妮敵鲭妷罕挥米髫?fù)反饋信號，那么該反饋將自動保持點(diǎn)B，至少為平均位置，這樣向量(ab)將保持與圖5的向量X垂直。圖3中的線圈130和132和微調(diào)電容器192和190的設(shè)置相等，那么當(dāng)膜片20基本上位于電極22和24之間的中點(diǎn)位置時，該橋電路將平衡。
在實(shí)踐中，假如電阻遠(yuǎn)小于1/(2π*f1*C0) (5)和向量(e-b)和(b-f)相比，向量(c-e)和(d-f)小到可以忽略不計。
在這種情況下，將與(e-f)垂直的(a-b)的上述設(shè)置條件等于在橋電路的相對對角線兩端的電壓差向量，即(a-b)和(c-d)之間的90°相移。用于最初調(diào)整微調(diào)電容器90，92的便利條件是將來自前置放大器170的信號的電壓幅度減到最小，如使用示波器。
如果被測差壓的頻率假定是固定頻率f3，如20Hz，那么低通濾波器178的截止頻率f2可設(shè)置為小于f3(如f2~1Hz)或大于f3(如f2~200Hz)。F2應(yīng)小于f1。在第一種情況中，從濾波器178提供至放大器110的負(fù)反饋信號將只補(bǔ)償不平衡的緩慢源，如溫度“漂移”或“老化”。典型地，從鎖定放大器74的X輸出中取出來自壓力傳感器的被測信號輸出。該輸出在C1＝C2＝C0(圖5)時將為零，該輸出將表示電容量的變化ΔC(圖6，7)。另外，當(dāng)變化壓力相對較低(如幾分之一帕斯卡)時，ΔC的符號和幅度與膜片20位移的方向和幅度成正比。
另一種選擇是設(shè)置f2＞＞f3。在這種情況下，該反饋也將足夠快以補(bǔ)償20Hz測量信號。結(jié)果，鎖定放大器174的X通道輸出將變得接近零，向量(a-b)將保持和向量X垂直，如圖5所示?，F(xiàn)在在放大器110的補(bǔ)償電壓輸出上可以獲得放大的測量信號。
該第二選擇有幾個優(yōu)點(diǎn)。施加的電壓和電場(而不是膜片的機(jī)械特性)將確定膜片的“剛度”，即對壓力的反應(yīng)。能夠基本提高壓力靈敏度的長期穩(wěn)定性。氣動分析顯示在一些實(shí)際應(yīng)用中也可以減少氣體粘度對靈敏度的影響。
圖8說明了結(jié)合了本發(fā)明的壓力傳感器的許多可能的設(shè)備中的一種。這里壓力傳感器10檢測光聲氣體探測器的壓力信號。在該設(shè)備中，在室200中的氣體樣本受周期性的激勵照射，如利用光學(xué)封閉器210或遮光器(chopper)或快門裝置的幫助。例如，光學(xué)封閉器210可以對樣本施加20Hz的信號。氣體室200，或其中相應(yīng)的受激區(qū)域和非受激區(qū)域與裝置10的膜片20的兩面相通，參照圖3討論的傳感器系統(tǒng)電子裝置提供了輸出信號x，如在216所示。例如通過軸或其它角度編碼器機(jī)構(gòu)218檢測該光學(xué)封閉器旋轉(zhuǎn)頻率和相位，該編碼器機(jī)構(gòu)提供在線220上的同步信號。該同步信號被施加到同樣接收傳感器信號x的低頻鎖定放大器174，由此顯著增加可獲得的信噪比。對于大約十秒的鎖定平均時間，可以獲得低到大約10-6Pa的傳感器壓力的靈敏度的信號鑒別。
這樣，通過使用帶有負(fù)反饋的膜片不平衡信號以便利用來自控制電極22和24的電場力實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償膜片位移，在壓力很低的工作情況下，得到了沒有漂移的靈敏設(shè)備。帶有不平衡的高頻取樣的橋電路的不同實(shí)際應(yīng)用，可以和本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員熟知的其它電路一起使用，以提供具有增強(qiáng)穩(wěn)定性、精確度或靈敏度或這些因素的組合的增強(qiáng)型傳感器。另外，本發(fā)明的傳感器可應(yīng)用到工業(yè)儀器中的低級別的聲音分析上。根據(jù)設(shè)計，本發(fā)明的差壓傳感器對共模的背壓(back pressure)變化不敏感?？梢匀∠駝印霸肼暋保缤ㄟ^使用第二個一樣的傳感器，將兩個傳感器的輸入X交叉連接到信號壓力。
本發(fā)明的新型補(bǔ)償電路被配置成最初在傳感器的薄的金屬膜片兩面施加等量的靜電場作為補(bǔ)償作用力來補(bǔ)償因?yàn)榫徛饔靡蚱鸬淖兓?，如尺寸或張力變化。?yōu)選地，為避免溫度引發(fā)的效應(yīng)，圖1-2中示出的傳感器的金屬機(jī)架具有和金屬膜片的熱膨脹系數(shù)相同或類似的熱膨脹系數(shù)。并且，通過結(jié)合對稱設(shè)計，膜片位移和電壓線性相關(guān)。
盡管在一些附圖中示出了本發(fā)明的具體特征，而其它附圖中沒有示出，但是這只是為了方便，因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明每個特征都可以和任意或所有的其它特征混合。這里使用的詞語“包括”，“包含”，“具有”，“帶有”是為了廣泛和理解地說明，并不限于任何實(shí)體的相互聯(lián)系。另外，在該主體申請中公開的任何實(shí)施例并不認(rèn)為是唯一可能的實(shí)施例。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員在以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以設(shè)計其它的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種具有長期穩(wěn)定性的高靈敏度壓力傳感器，包含包括第一和第二室的機(jī)架；分隔第一和第二室的膜片；第一電極，位于第一室內(nèi)，并和該膜片的一面隔開從而與之形成第一電容器；第二電極，位于第二室內(nèi)，并和該膜片的另一面隔開從而與之形成第二電容器；測量電路，連接該第一和第二電容器，通過檢測該第一和第二電容器之間的電容量差來測量膜片位移；和補(bǔ)償電路，用來對該膜片施加電場作為補(bǔ)償作用力，減少該第一電極和該膜片之間的電壓差并增加該第二電極和該膜片之間的電壓差，從而提供長期穩(wěn)定性。
2.權(quán)利要求1的壓力傳感器，其中該膜片由金屬制成。
3.權(quán)利要求2的壓力傳感器，其中在兩室之間不存在差壓的情況下，該金屬膜片不受顯著張力。
4.權(quán)利要求3的壓力傳感器，其中該膜片的張力小于0.36N/m。
5.權(quán)利要求3的壓力傳感器，其中由于該膜片的彎曲力引起的該膜片位移和壓力之比為Ybend，由于張力引起的該膜片位移和壓力之比為Ytens，Ybend＜＜Ytens。
6.權(quán)利要求1的壓力傳感器，其中該機(jī)架由具有和該膜片材料的熱膨脹系數(shù)相同或基本相同的熱膨脹系數(shù)的材料制成。
7.權(quán)利要求6的壓力傳感器，其中該機(jī)架由鈦制成，該膜片由鈦制成。
8.權(quán)利要求1的壓力傳感器，其中該機(jī)架包括第一和第二基板，每個基板有一個內(nèi)室，該膜片置于兩個基板之間分隔其中的內(nèi)室。
9.權(quán)利要求8的壓力傳感器，其中兩個基板在壓力下被確保在一起，然后被釋放以便輕微地拉緊該膜片，以避免負(fù)張力。
10.權(quán)利要求8的壓力傳感器，其中第一電極與附在第一基板上并位于其內(nèi)室上方的第一支架連接，第二電極則與附在第二基板上并位于其內(nèi)室上方的第二支架連接。
11.權(quán)利要求10的壓力傳感器，進(jìn)一步包括第一支架和第一基板之間的絕緣體和第二支架和第二基板之間的絕緣體。
12.權(quán)利要求10的壓力傳感器，進(jìn)一步包括第一電極周圍的第一密封圈，該第一密封圈將第一電極相對第一基板內(nèi)室密封，和第二電極周圍的第二密封圈，該第二密封圈將第二電極相對第二基板內(nèi)室密封。
13.權(quán)利要求8的壓力傳感器，其中第一基板包括與其內(nèi)室相通的通道，第二基板包括與其內(nèi)室相通的通道。
14.權(quán)利要求1的壓力傳感器，其中該膜片的厚度在5-15微米之間。
15.權(quán)利要求1的壓力傳感器，其中第一室的體積和第二室的體積相同或基本相同。
16.權(quán)利要求1的壓力傳感器，其中第一電極和膜片之間的間隔和第二電極和該膜片之間的間隔相同或基本相同。
17.權(quán)利要求16的壓力傳感器，其中所述間隔在10-30微米之間。
18.權(quán)利要求1的壓力傳感器，其中第一電極具有基本平坦的面向該膜片的表面，第二電極具有基本平坦的面向該膜片的表面。
19.權(quán)利要求1的壓力傳感器，其中該補(bǔ)償電路包括連接到第一和第二電極的分壓器，和連接到分壓器中點(diǎn)用于監(jiān)控該中點(diǎn)電勢的放大器。
20.權(quán)利要求1的壓力傳感器，其中該測量電路包括連接到第一和第二電極的橋電路，該橋電路擁有連接到該補(bǔ)償電路的反饋。
21.權(quán)利要求20的壓力傳感器，其中該橋電路包括高頻電壓源。
22.權(quán)利要求21的壓力傳感器，其中該高頻電壓源是變壓器的次級，該變壓器的初級連接到高頻電壓發(fā)生器。
23.權(quán)利要求19的壓力傳感器，其中該補(bǔ)償電路進(jìn)一步包括連接在放大器和測量電路之間的鎖定放大器。
24.權(quán)利要求23的壓力傳感器，其中該鎖定放大器包括連接到高頻電壓源的移相器和連接到放大器的相位檢測器。
25.權(quán)利要求24的壓力傳感器，進(jìn)一步包括位于相位檢測器的輸出和放大器之間的低通濾波器。
26.一種具有長期穩(wěn)定性的高靈敏度壓力傳感器，包含包括第一和第二室的機(jī)架；分隔第一和第二室的金屬膜片，在兩室之間不存在差壓的情況下，該金屬膜片不受顯著張力；第一電極，位于第一室內(nèi)，并和該金屬膜片的一面隔開從而與之形成第一電容器；第二電極，位于第二室內(nèi)，并和該金屬膜片的另一面隔開從而與之形成第二電容器；測量電路，通過檢測該第一和第二電容器之間的電容量差來測量膜片位移；和補(bǔ)償電路，包括連接到第一和第二電極并具有一個中點(diǎn)的分壓器，當(dāng)不平衡時，該中點(diǎn)對該膜片的一面施加比該膜片的另一面更大的電場。
27.一種具有長期穩(wěn)定性的高靈敏度壓力傳感器，包含包括第一和第二室的機(jī)架；分隔第一和第二室的金屬膜片；第一電極，位于第一室內(nèi)，并和該金屬膜片的一面隔開從而與之形成第一電容器；第二電極，位于第二室內(nèi)，并和該金屬膜片的另一面隔開從而與之形成第二電容器；該機(jī)架由具有和該膜片材料的熱膨脹系數(shù)相同或基本相同的熱膨脹系數(shù)的材料制成。測量電路，連接該第一和第二電容器，通過檢測該第一和第二電容器之間的電容量差來測量膜片位移；和補(bǔ)償電路，用來對該膜片施加電場作為補(bǔ)償作用力，減少該第一電極和該膜片之間的電壓差并增加該第二電極和該膜片之間的電壓差。
28.一種具有長期穩(wěn)定性的高靈敏度壓力傳感器，包含包括第一和第二室的機(jī)架；分隔第一和第二室的金屬膜片；第一電極，位于第一室內(nèi)，并和該金屬膜片的一面隔開從而與之形成第一電容器；和第二電極，位于第二室內(nèi)，并和該金屬膜片的另一面隔開從而與之形成第二電容器；在兩室之間不存在差壓的情況下，該金屬膜片不受顯著張力。
29.權(quán)利要求28的壓力傳感器，其中該膜片上的張力小于0.36N/m。
30.權(quán)利要求28的壓力傳感器，其中由于該膜片的彎曲力引起的該膜片位移和壓力之比為Ybend，由于張力引起的該膜片位移和壓力之比為Ytens，Ybend＜＜Ytens。
31.權(quán)利要求28的壓力傳感器，其中該機(jī)架由具有和該膜片材料的熱膨脹系數(shù)相同或基本相同的熱膨脹系數(shù)的材料制成。
32.權(quán)利要求31的壓力傳感器，其中該機(jī)架由鈦制成，該膜片由鈦制成。
33.權(quán)利要求28的壓力傳感器，其中該機(jī)架包括第一和第二基板，每個基板有一個內(nèi)室，所述膜片置于兩個基板之間分隔其中的內(nèi)室。
34.權(quán)利要求33的壓力傳感器，其中兩個基板在壓力下被確保在一起，然后被釋放以便輕微地拉緊該膜片，以避免負(fù)張力。
35.權(quán)利要求33的壓力傳感器，其中第一電極與附在第一基板上并位于其內(nèi)室上方的第一支架連接，第二電極則與附在第二基板上并位于其內(nèi)室上方的第二支架連接。
36.權(quán)利要求35的壓力傳感器，進(jìn)一步包括第一支架和第一基板之間的絕緣體和第二支架和第二基板之間的絕緣體。
37.權(quán)利要求35的壓力傳感器，進(jìn)一步包括第一電極周圍的第一密封圈，該第一密封圈將第一電極相對第一基板內(nèi)室密封，和第二電極周圍的第二密封圈，該第二密封圈將第二電極相對第二基板內(nèi)室密封。
38.權(quán)利要求33的壓力傳感器，其中第一基板包括與其內(nèi)室相通的通道，第二基板包括與其內(nèi)室相通的通道。
39.權(quán)利要求28的壓力傳感器，其中該膜片的厚度在5-15微米之間。
40.權(quán)利要求28的壓力傳感器，其中第一室的體積和第二室的體積相同或基本相同。
41.權(quán)利要求28的壓力傳感器，其中第一電極和膜片之間的間隔和第二電極和該膜片之間的間隔相同或基本相同。
42.權(quán)利要求41的壓力傳感器，其中所述間隔在10-30微米之間。
43.權(quán)利要求28的壓力傳感器，其中第一電極具有基本平坦的面向該膜片的表面，第二電極具有基本平坦的面向該膜片的表面。
44.權(quán)利要求28的壓力傳感器，進(jìn)一步包括控制器，該控制器包含測量電路，連接第一和第二電容器以便檢測第一和第二電容器之間的電容量差；和補(bǔ)償電路。
45.一種具有長期穩(wěn)定性的高靈敏度壓力傳感器，包含包括第一和第二室的機(jī)架；分隔第一和第二室的金屬膜片；第一電極，位于第一室內(nèi)，并和該金屬膜片的一面隔開從而與之形成第一電容器；和第二電極，位于第二室內(nèi)，并和該金屬膜片的另一面隔開從而與之形成第二電容器；該機(jī)架由具有和該膜片材料的熱膨脹系數(shù)相同或基本相同的熱膨脹系數(shù)的材料制成。
46.用于差壓傳感器的控制電路，該差壓傳感器包括第一和第二電容器以及該兩個電容器的共同膜片，該控制電路包含測量電路，連接該第一和第二電容器以便通過檢測該第一和第二電容器之間的電容量差來測量膜片位移；和補(bǔ)償電路，被配置成最初向該膜片的兩面施加相等的電壓和電場，并通過減少該第一電極和該膜片之間的電壓差并同時增加該第二電極和該膜片之間的電壓差或者反之亦然來施加補(bǔ)償作用力力，從而提供長期穩(wěn)定性。
47.一種制造和使用具有長期穩(wěn)定性的高靈敏度壓力傳感器的重要方法，該方法包含形成包括第一和第二室的機(jī)架；放置一膜片以分隔第一和第二室；在第一室內(nèi)放置第一電極，使其和該金屬膜片的一面隔開從而與之形成第一電容器；在第二室內(nèi)放置第二電極，使其和該金屬膜片的另一面隔開從而與之形成第二電容器；將測量電路與第一和第二電容器連接，通過檢測該第一和第二電容器之間的電容量差來測量膜片位移；和最初向該膜片的每一面施加相等強(qiáng)度的電場，并通過減少該第一電極和該膜片之間的電壓差并同時增加該第二電極和該膜片之間的電壓差或者反之亦然來施加補(bǔ)償作用力，從而提供長期穩(wěn)定性。
48.權(quán)利要求47的方法，其中該膜片由金屬制成。
49.權(quán)利要求48的方法，其中在兩室之間不存在差壓的情況下，該金屬膜片不受顯著張力。
50.權(quán)利要求49的方法，其中該膜片的張力小于0.36N/m。
51.權(quán)利要求49的方法，其中由于該膜片的彎曲力引起的該膜片位移和壓力之比為Ybend，由于張力引起的該膜片位移和壓力之比為Ytens，Ybend＜＜Ytens。
52.權(quán)利要求47的方法，其中該機(jī)架由具有和該膜片材料的熱膨脹系數(shù)相同或基本相同的熱膨脹系數(shù)的材料制成。
53.權(quán)利要求52的方法，其中該機(jī)架由鈦制成，該膜片由鈦制成。
54.權(quán)利要求47的方法，其中該機(jī)架包括第一和第二基板，每個基板有一個內(nèi)室，該膜片置于兩個基板之間分隔其中的內(nèi)室。
55.權(quán)利要求54的方法，其中兩個基板在壓力下被確保在一起，然后被釋放以便輕微地拉緊該膜片，以避免負(fù)張力。
56.權(quán)利要求55的方法，其中第一電極與附在第一基板上并位于其內(nèi)室上方的第一支架連接，第二電極則與附在第二基板上并位于其內(nèi)室上方的第二支架連接。
57.權(quán)利要求56的方法，進(jìn)一步包括在第一支架和第一基板之間放置絕緣體和在第二支架和第二基板之間放置絕緣體。
58.權(quán)利要求56的方法，進(jìn)一步包括在第一電極周圍放置第一密封圈，將第一電極相對第一基板內(nèi)室密封，和在第二電極周圍放置第二密封圈，將第二電極相對第二基板內(nèi)室密封。
59.權(quán)利要求55的方法，其中第一基板包括與其內(nèi)室相通的通道，第二基板包括與其內(nèi)室相通的通道。
60.權(quán)利要求47的方法，其中該膜片的厚度在5-15微米之間。
61.權(quán)利要求47的方法，其中第一室的體積和第二室的體積相同或基本相同。
62.權(quán)利要求47的方法，其中第一電極和膜片之間的間隔和第二電極和該膜片之間的間隔相同或基本相同。
63.權(quán)利要求62的方法，其中間隔在10-30微米之間。
64.權(quán)利要求47的方法，其中第一電極具有基本平坦的面向該膜片的表面，第二電極具有基本平坦的面向該膜片的表面。
65.權(quán)利要求47的方法，其中該補(bǔ)償電路包括連接到第一和第二電極的分壓器，和連接到分壓器中點(diǎn)用于監(jiān)視該中點(diǎn)電勢的放大器。
66.權(quán)利要求47的方法，其中該橋電路連接到第一和第二電極，并具有連接到該補(bǔ)償電路的反饋。
67.權(quán)利要求66的方法，其中該橋電路包括高頻電壓源。
68.權(quán)利要求62的方法，其中該高頻電壓源是變壓器的次級，該變壓器的初級連接到高頻電壓發(fā)生器。
69.權(quán)利要求65的方法，其中該補(bǔ)償電路進(jìn)一步包括連接在放大器和測量電路之間的鎖定放大器。
70.權(quán)利要求69的方法，其中該鎖定放大器包括連接到高頻電壓源的移相器和連接到放大器的相位檢測器。
71.權(quán)利要求70的方法，進(jìn)一步包括在相位檢測器的輸出和放大器之間放置低通濾波器。
72.一種操作高靈敏度壓力傳感器以使之具有長期穩(wěn)定性的方法，其中壓力傳感器包括帶有第一和第二室的機(jī)架，分隔第一和第二室的金屬膜片，位于第一室內(nèi)并和該膜片的一面隔開從而與之形成第一電容器的第一電極，位于第二室內(nèi)并和該膜片的另一面隔開從而與之形成第二電容器的第二電極，該方法包含通過檢測第一和第二電容器之間的電容量差來測量膜片位移；和最初向該膜片的每一面施加等量電場，通過減少第一電極和該膜片之間的電壓差并同時增加第二電極和該膜片之間的電壓差或反之亦然來施加補(bǔ)償作用力。
全文摘要
具有長期穩(wěn)定性的高靈敏度壓力傳感器，包括帶有第一和第二室的機(jī)架，分隔第一和第二室的膜片(20)，位于第一室(16)內(nèi)并和該膜片隔開從而與之形成第一電容器的第一電極，和位于第二室(18)內(nèi)并和該膜片隔開從而與之形成第二電容器的第二電極。
文檔編號G01L19/04GK1511252SQ02810653
公開日2004年7月7日 申請日期2002年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月25日
發(fā)明者Y·戈克費(fèi)爾德, Y 戈克費(fèi)爾德 申請人:帕納梅特里克斯公司