公开(公告)号：WO1988000335A1

公开(公告)日：1988-01-14

申请号：PCT/US1987001374

申请日：1987-06-12

Applicant: ROSEMOUNT INC.

Inventor： ROSEMOUNT INC. ,  KNECHT, Thomas, A. ,  FRICK, Roger, L. ,  BRUESEHOFF, Steven, M.

IPC: G01L07/08

CPC classification number: G01L19/147 ,  G01L9/0073 ,  G01L13/025 ,  G01L19/003 ,  G01L19/0038 ,  G01L19/0061 ,  G01L19/0645 ,  G01L19/148

Abstract: A cell for sensing differential pressures has a single brittle material diaphragm (63, 93, 102) mounted on support plates (50, 75, 120, 130) positioned on opposite sides of the diaphragm (63, 93, 102). The diaphragm surfaces (43C, 77C, 102A, 102C) when at zero differential pressure facing the support plate (50, 75, 120, 130) are concave and shaped to conform very closely to the shape the diaphragm (63, 93, 102) has when it is deflected so that when the diaphragm (63, 93, 102) is under a selected pressure and it is forced against one of the support plates (50, 75, 120, 130) in either direction, the diaphragm (63, 93, 102) is substantially planar or flat and supported fully on its support plate (50, 75, 120, 130). The diaphragm (63, 93, 102) may be shaped by placing it under a pressure so that it bows or deflects and then grinding the surface (43C, 77C) opposite from the applied pressure flat. When the pressure is removed, the diaphragm (63, 93, 102) relaxes and the exact required shape is produced on the surface (43C, 77C, 102A) that had been bowed out and ground flat. The same procedure can be done to the other side (102C) of the diaphragm (102) or two diaphragm sections (43, 43; 77, 77) may be fixed together.

公开(公告)号：WO1990004701A1

公开(公告)日：1990-05-03

申请号：PCT/US1989004645

申请日：1989-10-17

Applicant: ROSEMOUNT INC.

Inventor： ROSEMOUNT INC. ,  KNECHT, Thomas, A. ,  NAUMAAN, Ahmed ,  RUD, Stanley, E., Jr.

IPC: F01B19/00

CPC classification number: G01L9/0042 ,  F01B19/00

Abstract: A solid state pressure sensor (35) utilizes a brittle diaphragm (36) made of a material such as silicon, which is mounted between base plates of glass (37, 38), and which deflects in response to pressure. The base plates (37, 38) of glass can have recesses (37A, 37B) formed therein to receive the diaphragm (36) and provide a full support across the diaphragm (36) under overpressure conditions to prevent overstressing the diaphragm (36), or the diaphragm (36) can have such contoured surfaces (45, 46) for forming overpressure stop surfaces against the facing base plate (37, 38). The diaphragm (36) has grooves (43, 44) defining a central portion (41) that deflects, and whereby the grooves (43, 44) will form webs (42) joining the central portion (41) to an outer rim (40) so that the diaphragm (36) acts similarly to a ''free edge'' diaphragm in its deflection characteristics. The grooves (43, 44) defining the webs (42) can have various configurations for achieving the results desired.

公开(公告)号：WO1985002677A1

公开(公告)日：1985-06-20

申请号：PCT/US1984002007

申请日：1984-12-07

Applicant: ROSEMOUNT INC.

Inventor： ROSEMOUNT INC. ,  KNECHT, Thomas, A.

IPC: G01L09/06

CPC classification number: G01L9/0075 ,  G01L13/025

Abstract: A transducer (10) has a first (22) and second (24) sensing diaphragm configured such that a first pressure (P1) is applied to the first diaphragm (22) and a second pressure (P2) is applied to the second diaphragm (24) and wherein both diaphragms (22, 24) are formed on the same substantially flat face of a diaphragm wafer (20). The transducer (10) is configured such that each diaphragm (22, 24) responsive to (P1) or (P2) respectively also affects a fluid in a closed common fluid cavity (56) such that the deflection of the diaphragm (22, 24) is representative of the pressure differential (P1 - P2).

公开(公告)号：WO1988001049A1

公开(公告)日：1988-02-11

申请号：PCT/US1987001713

申请日：1987-07-23

Applicant: ROSEMOUNT INC.

Inventor： ROSEMOUNT INC. ,  KNECHT, Thomas, A. ,  ROMO, Mark, G.

IPC: G01L07/08

CPC classification number: G01L19/147 ,  G01L13/025 ,  G01L19/0038 ,  Y10S73/04

Abstract: A deflecting diaphragm differential pressure sensor (10) is formed so all electrical elements (30A-30D) and connections (34B) from external circuitry to the sensor (10) are isolated from the pressure media. The deflecting, pressure sensing diaphragm (22) is made of a semi-conductor material, having piezoresistors disposed on a surface (25) thereof to form strain gages to sense deflection of the diaphragm (22). The strain gage resistors are media isolated by a layer that overlies the strain gage resistors. All forms of the invention provide environmental protection for the electrical connections for external circuitry, which are subject to corrosion from the pressure media.

公开(公告)号：WO1986002486A1

公开(公告)日：1986-04-24

申请号：PCT/US1985001931

申请日：1985-10-08

Applicant: ROSEMOUNT INC.

Inventor： ROSEMOUNT INC. ,  KNECHT, Thomas, A. ,  FRICK, Roger, L. ,  SCHULTE, John, P.

IPC: H01G07/00

CPC classification number: G01L9/0073 ,  H01G5/16 ,  Y10T29/43

Abstract: A capacity sensing cell (10) is adapted for manufacture in a batch process, and uses a substrate or base (11) from a rigid insulating material such as glass and a diaphragm assembly (12, 14, 15) of a brittle semiconductor. The diaphragm assembly (12, 14, 15) and the substrate (11) are anodically bonded together. A very shallow recess (20) is formed on either the diaphragm or the substrate to accommodate a deposited capacitor plate (24). Two such assemblies (10) are connected together and the assembly is filled with noncompressible fluid to slightly bow the diaphragms (15) away from the substrates (11). Differential pressure between the diaphragm assemblies (12, 14, 15) is sensed by detecting the relative positions of the two diaphragms (15).

Abstract translation: 容量感测单元（10）适于以间歇方式制造，并且使用来自诸如玻璃的刚性绝缘材料的基底或基底（11）和脆性半导体的隔膜组件（12,14,15）。 隔膜组件（12,14,15）和基板（11）阳极结合在一起。 在隔膜或基板上形成非常浅的凹部（20），以容纳沉积的电容器板（24）。 两个这样的组件（10）连接在一起，并且组件填充有不可压缩流体，以使离开基板（11）的隔膜（15）略微弯曲。 通过检测两个隔膜（15）的相对位置来感测隔膜组件（12,14,15）之间的差压。

公开(公告)号：EP0312532B1

公开(公告)日：1995-09-27

申请号：EP87904185.3

申请日：1987-06-12

Applicant: ROSEMOUNT INC.

Inventor： KNECHT, Thomas, A. ,  FRICK, Roger, L. ,  BRUESEHOFF, Steven, M.

IPC: G01L7/08 ,  G01L9/04 ,  G01L9/12

CPC classification number: G01L19/147 ,  G01L9/0073 ,  G01L13/025 ,  G01L19/003 ,  G01L19/0038 ,  G01L19/0061 ,  G01L19/0645 ,  G01L19/148

Abstract: A cell for sensing differential pressures has a single brittle material diaphragm (63, 93, 102) mounted on support plates (50, 75, 120, 130) positioned on opposite sides of the diaphragm (63, 93, 102). The diaphragm surfaces (43C, 77C, 102A, 102C) when at zero differential pressure facing the support plate (50, 75, 120, 130) are concave and shaped to conform very closely to the shape the diaphragm (63, 93, 102) has when it is deflected so that when the diaphragm (63, 93, 102) is under a selected pressure and it is forced against one of the support plates (50, 75, 120, 130) in either direction, the diaphragm (63, 93, 102) is substantially planar or flat and supported fully on its support plate (50, 75, 120, 130). The diaphragm (63, 93, 102) may be shaped by placing it under a pressure so that it bows or deflects and then grinding the surface (43C, 77C) opposite from the applied pressure flat. When the pressure is removed, the diaphragm (63, 93, 102) relaxes and the exact required shape is produced on the surface (43C, 77C, 102A) that had been bowed out and ground flat. The same procedure can be done to the other side (102C) of the diaphragm (102) or two diaphragm sections (43, 43; 77, 77) may be fixed together.

公开(公告)号：EP0312532A1

公开(公告)日：1989-04-26

申请号：EP87904185.0

申请日：1987-06-12

Applicant: ROSEMOUNT INC.

Inventor： KNECHT, Thomas, A. ,  FRICK, Roger, L. ,  BRUESEHOFF, Steven, M.

IPC: G01L9 ,  G01L13

CPC classification number: G01L19/147 ,  G01L9/0073 ,  G01L13/025 ,  G01L19/003 ,  G01L19/0038 ,  G01L19/0061 ,  G01L19/0645 ,  G01L19/148

Abstract: Une cellule de détection de pressions différentielles comprend un seul diaphragme (63, 93, 102) en un matériau friable monté sur des plaques de support (50, 75, 120, 130) placées de côtés opposés du diaphragme (63, 93, 102). Lorsque la pression différentielle en face de la plaque de support (50, 75, 120, 130) est nulle, les surfaces (43C, 77C, 102A, 102C) du diaphragme sont concaves et façonnées de façon à avoir une forme très similaire à celle du diaphragme (63, 93, 102) lorsque celui-ci est fléchi, de sorte que lorsque le diaphragme (63, 93, 102) est soumis à une pression sélectionnée et comprimé contre une des plaques de support (50, 75, 120, 130) dans l'un ou l'autre sens, il (63, 93, 102) a une forme sensiblement plane ou plate et s'appuie complètement sur sa plaque de support (50, 75, 120, 130). Le diaphragme (63, 93, 102) peut être façonné en courbant ou fléchissant sous une pression, puis en aplanissant par meulage la surface (43C, 77C) soumise à la pression. Lorsque l'on enlève la pression, le diaphragme (63, 93, 102) se détend et la surface (43C, 77C, 102A) fléchie et aplanie par meulage acquiert l'exacte forme requise. On peut appliquer le même procédé à l'autre côté (102C) du diaphragme (102) ou on peut joindre deux sections de diaphragme (43, 43; 77, 77).

公开(公告)号：EP0316343B1

公开(公告)日：1993-09-29

申请号：EP87905079.7

申请日：1987-07-23

Applicant: ROSEMOUNT INC.

Inventor： KNECHT, Thomas, A. ,  ROMO, Mark, G.

IPC: G01L7/08 ,  G01L9/06 ,  G01L19/04

CPC classification number: G01L19/147 ,  G01L13/025 ,  G01L19/0038 ,  Y10S73/04

Abstract: A deflecting diaphragm differential pressure sensor (10) is formed so all electrical elements (30A-30D) and connections (34B) from external circuitry to the sensor (10) are isolated from the pressure media. The deflecting, pressure sensing diaphragm (22) is made of a semi-conductor material, having piezoresistors disposed on a surface (25) thereof to form strain gages to sense deflection of the diaphragm (22). The strain gage resistors are media isolated by a layer that overlies the strain gage resistors. All forms of the invention provide environmental protection for the electrical connections for external circuitry, which are subject to corrosion from the pressure media.

公开(公告)号：EP0316343A1

公开(公告)日：1989-05-24

申请号：EP87905079.0

申请日：1987-07-23

Applicant: ROSEMOUNT INC.

Inventor： KNECHT, Thomas, A. ,  ROMO, Mark, G.

IPC: G01L13 ,  G01L9

CPC classification number: G01L19/147 ,  G01L13/025 ,  G01L19/0038 ,  Y10S73/04

Abstract: Un capteur (10) de pression différentielle à diaphragme de déflexion est formé de sorte que tous les éléments électriques (30A-30D) et toutes les connexions (34B) du réseau de circuit externe au capteur (10) sont isolés du milieu de pression. Le diaphragme de déflexion (22) captant la pression est constitué d'un matériau semi-conducteur ayant des piézorésistances disposées sur une surface (25) du matériau semi-conducteur pour former des jauges de contrainte qui détectent la déflexion du diaphragme (22). Les résistances des jauges de pression sont isolées du milieu de pression par une couche qui est placée au-dessus des résistances des jauges de contrainte. Toutes les formes d'exécution de l'invention protègent contre l'environnement les connexions électriques des circuits externes, soumises à la corrosion due au milieu de pression.

公开(公告)号：EP0311612A1

公开(公告)日：1989-04-19

申请号：EP87903800.0

申请日：1987-05-29

Applicant: ROSEMOUNT INC.

Inventor： KNECHT, Thomas, A. ,  FRICK, Roger, L.

IPC: G01L9 ,  G01L7

CPC classification number: G01L9/0073

Abstract: Un détecteur de pression capacitif (47, 75, 100, 130, 170, 190) fabriqué suivant un procédé en discontinu permet d'isoler l'élément de détection (12, 102, 134, 183) et les conducteurs par rapport au milieu de pression et est également isolé contre les contraintes. Le détecteur de pression (47, 75, 100, 130, 170, 190) est conçu suivant une construction en sandwich comprenant une tranche de silicium (10) qui est attaquée d'un côté pour former des cavités (14) en plusieurs endroits désirés de manière à constituer des diaphragmes déflecteurs (12, 102, 134, 183), dont une surface joue le rôle de plaque de condensateur. Une couche de verre (20) est métallisée sur les deux côtés et présente des trous percés dans des endroits qui sont alignés avec les diaphragmes formés sur la tranche de silicium (10). La couche de verre (20) est liée de manière anodique à la tranche de silicium pour former un entrefer capacitif de quelques microns par rapport à ladite surface de chaque diaphragme (12, 102, 134, 183). L'assemblage de la couche de verre métallisé (20) et de la tranche de silicium (10) est dans une forme préférée prise en sandwich entre deux couches supplémentaires (30, 42, 154, 161, 163), et sont liées ensemble dans le vide. Le sandwich à quatre couches est ensuite découpé en plusieurs détecteurs individuels (47, 75, 100, 130, 170, 190). L'ensemble initial peut être formé pour atténuer les temps de réponse des diaphragmes et réduire au minimum les risques de faux signaux au niveau d'entrées de haute fréquence.