谐振式石英晶体压力传感器以其高精度，良好的长期稳定性广泛应用于气压与高度测量、压力自动校准以及精密过程控制等。这种高精度石英晶体压力传感器在结构形式上主要有2种形式，一种是厚膜 切变模式，将石英晶体加工成透镜模式，在透镜上制作电极，利用其振动频率与所受压力的变化关系来检测压力的大小，这种传感器对透镜和电极的加工工艺要求很高，产品制造难度大，现已逐渐被其 他结构取代；另一种是以石英谐振梁为力敏元件，用波登管或金属膜盒来感受压力，并将压力转换成力作用到谐振梁上，谐振梁的频率随作用压力变化而变化，利用谐振梁的频率变化来检测被测压力的 大小。这种压力传感器结构较为复杂，对材料和制造工艺都要求很高，目前，国际上仅有少数几家公司掌握了其关键技术，能够批量提供产品。针对该传感器的制造难题，本文提出了研制全石英压力敏 感元件的压力传感器，用石英弹性膜片替代复杂的金属弹性元件，降低制作难度，数字压力开关实现传感器小型化。

    1传感器的结构与工作原理

    石英谐振式压力传感器主要由压力敏感元件和激振电路组成。传感器的结构如图1所示，包括压力接口、压力敏感元件和壳体等。压力敏感元件是传感器的核心，它包括弹性膜片和音叉式力敏谐振器 。当压力作用于弹性膜片时，使膜片产生变形，导致膜片沿直径方向产生拉力或压力，并将该力作用到谐振梁上，谐振梁的频率随作用力变化而变化，利用谐振梁的频率变化来检测被测压力的大小。压 力敏感元件各部均由石英晶体材料制成。石英力敏汽车油耗监控谐振器通过光刻和化学腐蚀工艺加工完成，并采用烧结工艺装配到弹性膜片上，然后，在真空条件下，将弹性膜片烧结到已研磨出空腔的基座上，在完 成基座与弹性膜片烧结同时也形成了真空参考力腔，这即符合制作绝压传感器的设计要求，又满足了谐振器的真空工作环境需要。