MEMS湿度传感器制造技术

本实用新型专利技术揭示了一种MEMS湿度传感器，包括基板与集成于所述基板的传感器电路，所述传感器电路包括用于感应外界湿度的检测电路、以及与所述检测电路电性连接的电平转换电路和稳压电路，所述检测电路包括相互串联的电阻值相同的第一热敏电阻和第二热敏电阻以及惠斯通电桥，所述惠斯通电桥通过检测流经暴露于外界湿度环境的第一热敏电阻与封装的第二热敏电阻的电压输出表征外界环境湿度的差分信号。本实用新型专利技术的MEMS湿度传感器的采用第一热敏电阻与第二热敏电阻相互对比获取电压差，通过电压差计算外界湿度。

【技术实现步骤摘要】
MEMS湿度传感器
本技术属于测量领域，具体涉及一种MEMS湿度传感器。
技术介绍
目前，对于热电厂、储藏室、干燥设备等等场景或设备，湿度检测是十分重要的一项工作，通过获取干湿度来调节环境或设备的干湿状况，以获得更好的生活、生产环境。现今，主要通过湿度传感器来检测环境的干湿度，并基于湿度传感器检测的环境干湿状况来调节环境的干湿度。目前，湿度传感器主要具有以湿敏电阻湿度传感器与湿敏电容湿度传感器，通过湿敏电阻或湿敏电容的来感应环境干湿度的变化。但是，湿敏电阻与湿敏电容在高温下化学材料容易分解，从而导致传感器损坏。同时，湿敏电阻与湿敏电容的不能精确的检测出干湿度的细小变化，而不适用于设置于需要高精度湿度检测的环境中。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可适应于复杂环境可高精度检测湿度的MEMS湿度传感器。为满足本技术的目的，本技术采用如下技术方案：针对本技术的目的，本技术提供一种MEMS湿度传感器，其特征在于，包括基板与集成于所述基板的传感器电路，所述传感器电路包括用于感应外界湿度的检测电路、以及与所述检测电路电性连接的电平转换电路和稳压电路，所述检测电路包括相互串联的电阻值相同的第一热敏电阻和第二热敏电阻以及惠斯通电桥，所述惠斯通电桥通过检测流经暴露于外界湿度环境的第一热敏电阻与封装的第二热敏电阻的电压输出表征外界环境湿度的差分信号。进一步的，所述MEMS湿度传感器还包括用于封装电路的外壳，所述基板容置于所述外壳内。较佳的，所述基板对应所述第二热敏电阻设有封装壳，所述封装壳用于封装所述第二热敏电阻。进一步的，所述第一热敏电阻与所述第二热敏电阻为通过MEMS技术切割而成的薄膜电阻。较佳的，所述第一热敏电阻与所述第二热敏电阻经MEMS技术切割呈现不同形状以定义其各自电阻值。进一步的，所述传感器电路还包括单片机，所述单片机用于接收所述检测电路输出的差分信号，经计算输出外界湿度信息。进一步的，所述传感器电路还包括场效应管，所述场效应管与所述检测电路和所述单片机电性连接用于维持电流恒定。较佳的，所述稳压电路包括用于稳压的稳压芯片，所述稳压芯片用于稳定所述检测电路的电压。进一步的，所述传感器电路包括电平转换电路，所述电平转换电路包括用于将通信IO转换为5V信号电平的处理芯片。进一步的，所述基板为硅材料制成，所述第一热敏电阻与第二热敏电阻为铂材料制成。相对于现有技术，本技术的优势如下：本技术的MEMS湿度传感器，该MEMS湿度传感器包括相互串联的电阻值相同的第一热敏电阻和第二热敏电阻，第一热敏电阻暴露于外界湿度环境中，外界湿度将会影响第一热敏电阻的散热，进而影响第一热敏电阻的电阻值，第二热敏电阻封装于基板上，外界湿度环境不会影响第二热敏电阻的电阻值，从而导致相互串联的第一热敏电阻与第二热敏电阻的电压因湿度的影响而不同。其次，本技术的MEMS湿度传感器通过惠斯通电桥检测第一热敏电阻与第二热敏电阻的电压输出表征外界环境湿度的差分信号，该差分信号包括第一热敏电阻与第二热敏电阻的电压大小的差值，单片机接收该差分信号，经计算获取外界环境的湿度信息。同时，通过惠斯通电桥可精确的测量第一热敏电阻与第二热敏电阻之间的电压差，提高检测精确度。再次，本技术的MEMS湿度传感器通过MEMS技术将第一热敏电阻与第二热敏电阻切割成薄膜电阻，通过将第一热敏电阻与第二热敏电阻切割成不同形状以改变电阻值，同时可将第一热敏电阻切割成适于与外界湿度环境相接触的形状，提高检测外界环境湿度的准确度。再次，本技术的MEMS湿度传感器的第一热敏电阻与第二热敏电阻为铂材料制成，可有效的防止第一热敏电阻与第二热敏电阻在复杂环境中失去作用，可稳定的检测外界环境湿度。本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本技术的MEMS湿度传感器的立体示意图。图2为本技术的MEMS湿度传感器的第一热敏电阻与第二热敏电阻结构原理示意图。图3为本技术的MEMS湿度传感器的检测电路与单片机的示意图。图4为本技术的MEMS湿度传感器的稳压电路与电路转换电路的示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。作为第一方面，本技术涉及一种MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem)湿度传感器，该MEMS湿度传感器用于检测外界环境湿度。参见图1，该MEMS湿度传感器10包括外壳16、基板15以及集成于基板15上的传感器电路。该外壳16包括用于容置基板15的容置腔13，该容置腔13具有开口，该开口用于集成于基板15的传感器电路与外界环境相接触。基板15用于集成上述的传感器电路，该传感器电路用于检测外界环境湿度。参见图3与图4，所述的传感器电路包括检测电路、电平转换电路以及稳压电路。检测电路包括第一热敏电阻11、第二热敏电阻12、惠斯通电桥。其中，第一热敏电阻11与第二热敏电阻12相互串联且电阻值相同。结合图2，第一热敏电阻11集成于基板15上，且第一热敏电阻11暴露于外界环境中，与外界空气充分接触，同时空气中蕴含的水气或水蒸气将影响第一热敏电阻11的散热，进而导致第一热敏电阻11的电阻值的变化。第二热敏电阻12集成于基板15上，基板15上设有封装壳14，第二热敏电阻12设置于该封装壳14之内，该封装壳14用于防止外界空气进入封装壳14内影响第二热敏电阻12的散热，导致第二热敏电阻12的电阻值的变化。优选的，基板15为第一热敏电阻11也设有封装壳14，但该封装壳14设有开口，外界环境的空气可通过该开口进入封装壳14内。由于第一热敏电阻11被外界环境湿度所影响，导致第一热敏电阻11的电阻值受湿度的影响与封装于封装壳14内的第二热敏电阻12的电阻值不相同，从而导致当电流流经相互串联的第一热敏电阻11与第二热敏电阻12时，第一热敏电阻11与第二热敏电阻12的电压大小不同，第一热敏电阻11与第二热敏电阻12之间具有电压差，通过该电压差反映外界湿度。检测电路的惠斯通电桥与第一热敏电阻11与第二热敏电阻12电性连接，惠斯通电桥可检测到第一热敏电阻11与第二热敏电阻12的电压的大小，并将第一热敏电阻11与第二热敏电阻12的电压差通过差分信号的方式输出。所述的传感器电路包括单片机，单片机接收到惠斯通电桥输出的差分信号，单片机经过计算将差分信号转化为外界湿度信息，并将外界湿度信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MEMS湿度传感器，其特征在于，包括基板与集成于所述基板的传感器电路，所述传感器电路包括用于感应外界湿度的检测电路、以及与所述检测电路电性连接的电平转换电路和稳压电路，所述检测电路包括相互串联的电阻值相同的第一热敏电阻和第二热敏电阻以及惠斯通电桥，所述惠斯通电桥通过检测流经暴露于外界湿度环境的第一热敏电阻与封装的第二热敏电阻的电压输出表征外界环境湿度的差分信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种MEMS湿度传感器，其特征在于，包括基板与集成于所述基板的传感器电路，所述传感器电路包括用于感应外界湿度的检测电路、以及与所述检测电路电性连接的电平转换电路和稳压电路，所述检测电路包括相互串联的电阻值相同的第一热敏电阻和第二热敏电阻以及惠斯通电桥，所述惠斯通电桥通过检测流经暴露于外界湿度环境的第一热敏电阻与封装的第二热敏电阻的电压输出表征外界环境湿度的差分信号。


2.如权利要求1所述的MEMS湿度传感器，其特征在于，所述MEMS湿度传感器还包括用于封装电路的外壳，所述基板容置于所述外壳内。


3.如权利要求1所述的MEMS湿度传感器，其特征在于，所述基板对应所述第二热敏电阻设有封装壳，所述封装壳用于封装所述第二热敏电阻。


4.如权利要求1所述的MEMS湿度传感器，其特征在于，所述第一热敏电阻与所述第二热敏电阻为薄膜电阻。


5.如权利要求1或4所述的MEMS湿度传感器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宾，马鹏飞，陈新准，郑晓银，刘光亮，邱国财，郭林林，曾伟东，李宁子，
申请(专利权)人：广州奥松电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44