1.薄膜壓力傳感器主要特點(diǎn)
1. 靈敏度高： 硅應(yīng)變電阻的靈敏因子比金屬應(yīng)變片高50～100倍，故相應(yīng)的傳感器靈敏度很高，一般滿(mǎn)量程輸出為100mv左右。因此對(duì)接口電路無(wú)特殊要求，應(yīng)用成本相應(yīng)較低。由于它是一種非機(jī)械結(jié)構(gòu)傳感器，因而分辨率*，國(guó)外稱(chēng)之無(wú)限，即主要受限于外界的檢測(cè)讀出儀表限制及噪聲干擾限制，一般均可達(dá)傳感器滿(mǎn)量程的十萬(wàn)分之一以下。硅壓阻傳感器在零點(diǎn)附近的低量程段無(wú)死區(qū)，且線(xiàn)性?xún)?yōu)良。 2. 精度高： 由于固態(tài)壓阻壓力傳感器的感受，敏感轉(zhuǎn)換和檢測(cè)三部分由同一個(gè)元件實(shí)現(xiàn)，沒(méi)有中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，所以不重復(fù)性和遲滯誤差極小。同時(shí)由于硅單晶本身剛度很大，形變很小，保證了良好的線(xiàn)性，因此綜合靜態(tài)精度很高。 3. 體積小、重量輕、動(dòng)態(tài)頻響高： 由于芯體采用集成工藝，又無(wú)傳動(dòng)部件，因此體積小，重量輕。小尺寸芯片加上硅*的彈性模數(shù)，敏感元件的固有頻率很高。在動(dòng)態(tài)應(yīng)用時(shí)，動(dòng)態(tài)精度高，使用頻帶寬，合理選擇設(shè)計(jì)傳感器外型，使用帶寬可以從零頻至100千赫茲。 4. 性能穩(wěn)定、可靠性高： 由于工作彈性形變低至微應(yīng)變數(shù)量級(jí)，彈性薄膜位移在亞微米數(shù)量級(jí)，因而無(wú)磨損、無(wú)疲勞、無(wú)老化。壽命長(zhǎng)達(dá)107壓力循環(huán)次以上。 5. 溫度系數(shù)?。? 由于微電子技術(shù)的進(jìn)步，四個(gè)應(yīng)變電阻的*性可做的很高，加之激光修調(diào)技術(shù)、計(jì)算機(jī)自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的進(jìn)步，目前硅壓阻傳感器的零位與靈敏度溫度系數(shù)已可達(dá)10-5/℃數(shù)量級(jí),即在壓力傳感器領(lǐng)域已超過(guò)溫度系數(shù)小的應(yīng)變式傳感器的水平。 6. 適應(yīng)介質(zhì)廣： 由于硅的優(yōu)良化學(xué)防腐性能，與硅油的良好可兼容性，使得隔離式結(jié)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)，即使非隔離型的壓阻壓力傳感器，也有相當(dāng)程度的適應(yīng)各種介質(zhì)的能力。 7. 安全防爆： 由于其低電壓、低電流的低功耗特點(diǎn)，它是本質(zhì)安全防爆型產(chǎn)品，可廣泛用于各種化工工業(yè)檢測(cè)控制等領(lǐng)域，具有優(yōu)性?xún)r(jià)比。
2.薄膜壓力傳感器原理分
壓阻壓力傳感器的原理是敏感芯體受壓后產(chǎn)生電阻變化,再通過(guò)放大電路將電阻的變化轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。 目前壓阻式芯體通用的有三類(lèi)： 1、應(yīng)變?cè)? 1）結(jié)構(gòu): 將壓敏電阻以惠司通電橋形式與應(yīng)變材料(通常為不銹鋼)結(jié)合在一起。 2）特點(diǎn): 過(guò)載能力,抗沖擊壓力強(qiáng)靈敏度較低 ,適合于測(cè)量500kpa以上的高量程范圍,高可達(dá)500mpa強(qiáng)度高,耐振動(dòng),不易損壞溫度漂移小高量程(1mpa以上)線(xiàn)性很好,精度高硬性膜片結(jié)構(gòu),適合測(cè)量與應(yīng)變材料兼容的各類(lèi)介質(zhì)。 2、陶瓷壓阻原理: 1）結(jié)構(gòu):將壓敏電阻以惠司通電橋形式與陶瓷燒結(jié)在一起。 2）特點(diǎn):過(guò)載能力較應(yīng)變?cè)磔^低,抗沖擊壓力較差靈敏度較高,適合于測(cè)量50kpa以上的高量程范圍,高量程40mpa耐腐蝕,溫度范圍較寬。 3、擴(kuò)散硅硅原理： 1）結(jié)構(gòu):在硅片上注入粒子形成惠司通電橋形式的壓敏電阻。 2）特點(diǎn):靈敏度很高,精度高,適合于測(cè)量1kpa～40mpa的范圍,過(guò)壓能力較強(qiáng)抗沖擊壓力較好溫度漂移較大分為帶隔離膜片和非隔離膜片2類(lèi),非隔離膜片只能測(cè)干凈 的氣體,隔離膜片為軟性膜片,不適合測(cè)量粘稠的介質(zhì)
3.應(yīng)用領(lǐng)域
壓阻壓力傳感器可廣泛用于工業(yè)設(shè)備、水利、化工、醫(yī)療、電力、空調(diào)、金剛石壓機(jī)、冶金、車(chē)輛制動(dòng)、樓宇供水等壓力測(cè)量與控制。
