Евразийский сервер публикаций

Евразийский патент № 034405

   Библиографические данные
(11)034405    (13) B1
(21)201890993

 A ]   B ]   C ]   D ]   E ]   F ]   G ]   H ] 

Текущий раздел:      


Документ опубликован 2020.02.05
Текущий бюллетень: 2020-02  
Все публикации: 034405  
Реестр евразийского патента: 034405  

(22)2016.11.29
(51) G01L 9/00 (2006.01)
G01L 11/02(2006.01)
(43)A1 2018.11.30 Бюллетень № 11  тит.лист, описание 
(45)B1 2020.02.05 Бюллетень № 02  тит.лист, описание 
(31)20151618
(32)2015.11.29
(33)NO
(86)EP2016/079145
(87)2017/089624 2017.06.01
(71)ТЬЮНАБЛ ИНФРАРЭД ТЕКНОЛОДЖИЗ АС (NO)
(72)Йохансен Иб-Руне (NO)
(73)ТЬЮНАБЛ ИНФРАРЭД ТЕКНОЛОДЖИЗ АС (NO)
(74)Поликарпов А.В., Соколова М.В., Путинцев А.И., Черкас Д.А., Игнатьев А.В. (RU)
(54)ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ
   Формула 
(57) 1. Оптический датчик давления, использующий интерферометрическое считывание вариаций давления и содержащий две мембраны, по существу, с одинаковыми механическими характеристиками, при этом по меньшей мере одна из мембран частично пропускает и частично отражает свет, а вторая мембрана, по меньшей мере частично, отражает свет, и мембраны разделены полостью, определяемой распорной деталью, которая сохраняет расстояние между мембранами, и, таким образом, мембраны образуют интерферометр, а датчик содержит также блок считывания, предназначенный для считывания вариаций расстояния между мембранами, и
указанная полость определяет первый объем между мембранами, по существу, изолированный от второго объема снаружи мембран, при этом один из этих объемов представляет собой эталонный объем, а другой является объемом датчика, на который действуют вариации давления, так что вариация давления в одном из указанных объемов приводит к изменению расстояния между мембранами, при этом мембраны двигаются в противоположных направлениях.
2. Датчик давления по п.1, в котором в полости, определенной указанными мембранами, имеется отверстие по меньшей мере с одной стороны для приема указанных вариаций давления, таким образом эта полость образует объем датчика, а направление распространения вариаций давления параллельно мембранам.
3. Датчик давления по п.1, в котором полость между мембранами сообщается с вариациями давления окружающей среды, таким образом образуя объем датчика, в то время как объем снаружи от мембран заключен в указанный эталонный объем.
4. Датчик давления по п.1, в котором полость между мембранами составляет по меньшей мере часть указанного эталонного объема, в то время как объем снаружи от мембран составляет объем датчика, на который действуют вариации давления.
5. Датчик давления по п.1, в котором датчик и мембраны изготовлены из двух симметричных частей, каждая из которых определяет одну мембрану и углубление, при этом указанные мембраны и углубления определяют полость между ними.
6. Датчик давления по п.5, в котором указанные симметричные части изготовлены путем механической обработки из кремниевых дисков, при этом мембраны изготовлены, например, из нитрида кремния.
7. Датчик давления по п.1, в котором одна из мембран наклонена относительно другой для формирования интерференционной картины при взаимодействии света с мембранами, и по меньшей мере часть вариаций интерференционной картины, обусловленной вариациями давления, считывается указанным блоком считывания.
8. Датчик давления по п.7, в котором мембраны сформированы на кремниевых подложках, при этом указанный наклон получен формированием разности высот на одном конце путем механической обработки/травления, осаждения материала мембраны, а затем удаления подложки травлением с тыльной стороны мембраны, в результате чего напряжение в материале мембраны растягивает мембрану так, что она располагается под острым углом относительно первоначальной ориентации поверхности.
9. Датчик давления по п.7, в котором мембраны изготовлены на кремниевых подложках, при этом указанный наклон получен путем растягивания части одной из указанных мембран с использованием электростатических сил.
10. Датчик давления по п.1, котором мембраны установлены параллельно для формирования интерферометра Фабри-Перо, при этом по меньшей мере часть вариаций интерференционной картины, вызванной указанными вариациями давления, считывается указанным блоком считывания.
11. Датчик давления по п.1, в котором распорная деталь выполнена с возможностью регулировки расстояния между мембранами и, таким образом, рабочей точки интерферометра.
12. Датчик давления по п.1, в котором блок считывания содержит по меньшей мере один источник света, посылающий свет к указанным мембранам, и по меньшей мере один детектор, принимающий свет, пропущенный или отраженный указанными мембранами, для измерения изменений принятого света в зависимости от вариаций расстояния между мембранами.
13. Датчик давления по п.1, в котором блок считывания содержит оптический элемент, например линзу, используемую для создания света, немного расходящегося или сходящегося вдоль оптической оси, по существу, перпендикулярной по меньшей мере к одной из указанных мембран, для создания интерференционной картины при взаимодействии с двумя мембранами, при этом по меньшей мере часть интерференционной картины считывается по меньшей мере одним детектором.
14. Датчик давления по п.1, в котором мембраны изготовлены на кремниевых подложках, при этом в подложках выполнено одно или более углублений путем машинной обработки или травления до осаждения материала мембраны, и эти углубления задают форму мембран после вытравливания подложки, так что между двумя мембранами имеется несколько различных расстояний, считываемых оптическими способами.
15. Датчик давления по п.1, в котором мембраны изготовлены на кремниевых подложках, имеющих углубления, сформированные механической обработкой или травлением подложки, при этом углубления двух мембран частично перекрываются в центральной части мембран с получением по меньшей мере трех различных расстояний между мембранами, считываемых оптическими способами.
16. Датчик давления по п.14, в котором мембраны содержат одну или более канавок с резкими углами на вершине и на дне, которые расположены вокруг упомянутых углублений, обеспечивающих расстояние между мембранами по высоте, и тем самым обеспечивают жесткость области вокруг углублений, делая область углубления относительно плоской.
17. Датчик давления по п.16, в котором канавки заполнены подходящим материалом для увеличения жесткости.
18. Датчик давления по п.1, в котором мембраны изготовлены на кремниевых подложках, в которых вытравлены канавки без резких углов или краев в пределах области, выбранной для изготовления мембран, так что мембрана после осаждения и травления будет растягиваться, уменьшая напряжение в мембране.
Zoom in