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壓阻式壓力傳感器，壓阻式壓力傳感器的介紹

來源：整理 時間：2023-09-03 05:29:15 編輯：智能門戶 手機(jī)版

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1，壓阻式壓力傳感器的介紹

壓阻式傳感器是壓力式傳感器的一種。壓阻式壓力傳感器又稱擴(kuò)散硅壓力傳感器。

壓阻式壓力傳感器的介紹

2，如何設(shè)計壓阻式壓力傳感器電阻條的位置

設(shè)計壓阻式壓力傳感器電阻條的位置需要傳感器的結(jié)構(gòu)，測量范圍，傳感器材料，環(huán)境因素。1、傳感器的結(jié)構(gòu)：根據(jù)傳感器的結(jié)構(gòu)，確定電阻條的位置。例如，如果傳感器的結(jié)構(gòu)比較緊湊，則電阻條需要放置在傳感器的中心位置，以保證準(zhǔn)確測量壓力。2、測量范圍：根據(jù)需要測量的壓力范圍，確定電阻條的長度和位置。如果需要測量較大的壓力范圍，則電阻條需要設(shè)置在傳感器的外圍位置，以增加測量范圍。3、傳感器材料：根據(jù)傳感器所使用的材料，確定電阻條的位置。例如，如果使用的是金屬材料，則電阻條需要放置在金屬材料的表面上，以保證傳感器的靈敏度和準(zhǔn)確性。4、環(huán)境因素：根據(jù)傳感器使用的環(huán)境，確定電阻條的位置。例如，如果傳感器使用在高溫環(huán)境中，則需要將電阻條放置在傳感器的內(nèi)部位置，以防止電阻條受到高溫環(huán)

如何設(shè)計壓阻式壓力傳感器電阻條的位置

3，壓阻式壓力變送器原理

壓阻傳感器，即利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)，在半導(dǎo)體(典型材質(zhì)為硅)受到壓力時，其阻值會依據(jù)壓力大小有接近線性的變化。在現(xiàn)實應(yīng)用中，壓阻壓力變送器分為干和濕兩種情況，濕的即是充硅油的擴(kuò)散硅壓力變送器/傳感器。
阻溫度飄移可以得到很好的補(bǔ)償，橋路輸出的電壓靈敏度是單臂橋的四倍，在使幾伏的電源電壓時，而且線性度好，橋路輸出信號可以到達(dá)幾百毫伏

壓阻式壓力變送器原理

4，壓阻式傳感器的典型特點是什么

壓阻式傳感器的典型特點如下：1、壓阻式傳感器的靈敏系數(shù)比金屬應(yīng)變式壓力傳感器的靈敏度系數(shù)要大50-100倍。有的時候壓阻式傳感器的輸出不需要放大器就可直接進(jìn)行測量。2、由于它采用集成電路工藝加工，因而結(jié)構(gòu)尺寸小，重量輕。3、壓力分辨率高，它可以檢測出像血壓那小的微壓。4、頻率響應(yīng)好，它可以測量幾十千赫的脈動壓力。5、由于傳感器的力敏元件及檢測元件控制在同一塊硅片上，所以它工作可靠，綜合精度高，且使用壽命長。6、由于采用半導(dǎo)體材料硅制作，傳感器對溫度比較敏感，如不采用溫度補(bǔ)償，其溫度誤差較大。壓阻式壓力傳感器基本介紹：壓阻式傳感器有兩種類型：一種是利用半導(dǎo)體材料的體電阻做成粘貼式應(yīng)變片，稱為半導(dǎo)體應(yīng)變片，因此應(yīng)變片制成的傳感器稱為半導(dǎo)體應(yīng)變式傳感器，另一種是在半導(dǎo)體材料的基片上用集成電路工藝制成的擴(kuò)散電阻，以此擴(kuò)散電阻的傳感器稱為擴(kuò)散型壓阻傳感器。半導(dǎo)體應(yīng)變式傳感器半導(dǎo)體應(yīng)變式傳感器的結(jié)構(gòu)形式基本上與電阻應(yīng)變片傳感器相同，也是由彈性敏感元件等三部分組成，所不同的是應(yīng)變片的敏感柵是用半導(dǎo)體材料制成。半導(dǎo)體應(yīng)變片與金屬應(yīng)變片相比，最突出的優(yōu)點是它的體積小而靈敏高。它的靈敏系數(shù)比后者要大幾十倍甚至上百倍，輸出信號有時不必放大即可直接進(jìn)行測量記錄。

5，壓阻式傳感器的應(yīng)用

壓阻式傳感器廣泛地應(yīng)用于航天、航空、航海、石油化工、動力機(jī)械、生物醫(yī)學(xué)工程、氣象、地質(zhì)、地震測量等各個領(lǐng)域。在航天和航空工業(yè)中壓力是一個關(guān)鍵參數(shù),對靜態(tài)和動態(tài)壓力,局部壓力和整個壓力場的測量都要求很高的精度。壓阻式傳感器是用于這方面的較理想的傳感器。例如,用于測量直升飛機(jī)機(jī)翼的氣流壓力分布，測試發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口的動態(tài)畸變、葉柵的脈動壓力和機(jī)翼的抖動等。在飛機(jī)噴氣發(fā)動機(jī)中心壓力的測量中，使用專門設(shè)計的硅壓力傳感器,其工作溫度達(dá)500℃以上。在波音客機(jī)的大氣數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)中采用了精度高達(dá)0.05%的配套硅壓力傳感器。在尺寸縮小的風(fēng)洞模型試驗中，壓阻式傳感器能密集安裝在風(fēng)洞進(jìn)口處和發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管道模型中。單個傳感器直徑僅2.36毫米，固有頻率高達(dá)300千赫,非線性和滯后均為全量程的±0.22%。在生物醫(yī)學(xué)方面,壓阻式傳感器也是理想的檢測工具。已制成擴(kuò)散硅膜薄到10微米,外徑僅0.5毫米的注射針型壓阻式壓力傳感器和能測量心血管、顱內(nèi)、尿道、子宮和眼球內(nèi)壓力的傳感器。圖3是一種用于測量腦壓的傳感器的結(jié)構(gòu)圖。壓阻式傳感器還有效地應(yīng)用于爆炸壓力和沖擊波的測量、真空測量、監(jiān)測和控制汽車發(fā)動機(jī)的性能以及諸如測量槍炮膛內(nèi)壓力、發(fā)射沖擊波等兵器方面的測量。此外，在油井壓力測量、隨鉆測向和測位地下密封電纜故障點的檢測以及流量和液位測量等方面都廣泛應(yīng)用壓阻式傳感器。隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展，壓阻式傳感器的應(yīng)用還將迅速發(fā)展。

6，壓阻式壓力傳感器價格及參數(shù)詳細(xì)推薦

朋友們有沒有發(fā)現(xiàn)，在我們?nèi)ベ徺I壓阻式壓力傳感器的時候，市場上面有很多不同種類的壓阻式壓力傳感器，在購買之前，倘若沒有做好對壓阻式壓力傳感器的了解，面對這么多的壓阻式壓力傳感器，我們肯定會不知所措。如果每位想要購買的朋友們在網(wǎng)上多搜集相關(guān)信息的話，那么在購買的時候就能夠做到自己心里有底了。 　　廠家直銷陶瓷壓阻式壓力變送器 價格：￥ 240.00　　加工定制：是　　品牌：NUOZHOU 諾舟　　型號：BYR-3A　　類型：陶瓷型壓力變送器　　測量介質(zhì)：水，氣體?！　y量范圍：0~60000(kPa)　　精度等級：0.5　　輸出信號：4~20(mA)　　防護(hù)等級：IP65　　電源電壓：12~36VDC(V)　　接口尺寸：M20*1.5可多選(mm)　　工作原理：　　壓力直接作用在陶瓷膜片上，膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個惠斯登電橋，使電橋產(chǎn)生一個與壓力成正比的高度線性的電壓信號。經(jīng)內(nèi)置放大電路轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電壓、電流模擬信號輸出。　　　　特點：　　先進(jìn)陶瓷材料，電子陶瓷技術(shù)阻傳感器?！　⌒⌒腿讳P鋼外殼?！　鞲衅魍ㄟ^激光標(biāo)定及自帶溫度補(bǔ)償0~70℃。　　電源防反接保護(hù)電路?！　】裳b配現(xiàn)場LED顯示?！　∧透g性，適用性廣?！　》€(wěn)定性高，溫度漂移小?！　】扇我獍惭b，螺紋(m20*1.5)可選?！　I(yè)供應(yīng) 差壓變送器 壓力變送器 價格：￥ 300.00　　　　加工定制：是　　品牌：RAYTEK/雷泰　　型號：LT-180-181 3051　　類型：低差壓力變送器　　測量介質(zhì)：液體、氣體和蒸氣　　測量范圍：0～7KPa(kPa)　　精度等級：± 0.5% 0.075　　輸出信號：4～20mA(mA)　　防爆等級：exdiict5　　防護(hù)等級：IP65　　電源電壓：24(V)　　接口尺寸：80×95×110(mm)　　特點：用于測量液體、氣體或蒸汽的液位、密度和壓力，然后將其轉(zhuǎn)變成4～20mA DC信號輸出。LT1151/3351DP智能型可與HART手操器相互通訊，通過它進(jìn)行設(shè)定，監(jiān)控或與上位機(jī)組成現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)。LT 180 181 壓力變送器 液位變送器1151/3351DP現(xiàn)場可調(diào)式智能差 壓變送器是本公司根據(jù)現(xiàn)場要求研制開發(fā)的新產(chǎn)品，可脫離手操器，通過按鍵方式實現(xiàn)現(xiàn)場調(diào)零、組態(tài)等操作?！　　　鹤枋綁毫鞲衅鞯奶暨x，說實話，并不困難，因為我們可以在網(wǎng)上看到各種壓阻式壓力傳感器的詳細(xì)情況。所以，當(dāng)我們有購買需求的時候，在網(wǎng)上多做資料的搜查是必要的，同時可以多去參考一下其他不同客戶對該壓阻式壓力傳感器的評價。有網(wǎng)購打算的朋友，最好了解一下壓阻式壓力傳感器的客戶評價，希望大家能夠買到自己心儀的壓阻式壓力傳感器。土巴兔在線免費為大家提供“各家裝修報價、1-4家本地裝修公司、3套裝修設(shè)計方案”，還有裝修避坑攻略！點擊此鏈接：【https://www.to8to.com/yezhu/zxbj-cszy.php?to8to_from=seo_zhidao_m_jiare&wb】，就能免費領(lǐng)取哦~

7，壓阻式壓力傳感器的原理

工作原理壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測量傳感元件，擴(kuò)散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時，各電阻值將發(fā)生變化，電橋就會產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。 用作壓阻式傳感器的基片（或稱膜片）材料主要為硅片和鍺片，硅片為敏感 材料而制成的硅壓阻傳感器越來越受到人們的重視，尤其是以測量壓力和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應(yīng)用最為普遍。
結(jié)構(gòu)如圖所示。其核心部分是一塊沿某晶向(如〈1 0〉)切割的N型的圓形硅膜片（見圖2－35(b)）。在膜片上利用集成電路工藝方法擴(kuò)散上四個阻值相等的P型電阻。用導(dǎo)線將其構(gòu)成平衡電橋。膜片的四周用圓硅環(huán)（硅杯）固定，其下部是與被測系統(tǒng)相連的高壓腔，上部一般可與大氣相通。在被測壓力P作用下，膜片產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變。膜片上各點的應(yīng)力分布由式（2－20）和式（2－21）給出。當(dāng)時，徑向應(yīng)力為零值。四個電阻沿〈1 1 0〉晶向并分別在x=0.635r處的內(nèi)外排列，在0.635r之內(nèi)側(cè)的電阻承受的為正值，即拉應(yīng)力（見圖2－25(b)），外側(cè)的電阻承受的是負(fù)值，即壓應(yīng)力。由于〈1 1 0〉晶向的橫向為〈0 0 1〉，因此，，代入式（2－29）內(nèi)外電阻的相對變化為式中 、——內(nèi)、外電阻上所承受徑向應(yīng)力的平均值。設(shè)計時，要正確地選擇電阻的徑向位置，使,因而使。使四個電阻接入差動電橋，初始狀態(tài)平衡，受力P后，差動電橋輸出與P相對應(yīng)。為了保證較好的測量線性度，要控制膜片邊緣處徑向應(yīng)變。而膜片厚度為h≥式中 ——;膜片邊緣允許的最大徑向應(yīng)變?！鹤枋綁毫鞲衅饔捎趶椥栽c變換元件一體化，尺寸小，其固有頻率很高，可以測頻率范圍很寬的脈動壓力。固有頻率可按下式計算式中 ——硅片的密度（kg/m2）　壓阻式壓力傳感器廣泛用于流體壓力、差壓、液位等的測量。特別是它的體積小，最小的傳感器可為0.8mm，在生物醫(yī)學(xué)上可以測量血管內(nèi)壓、顱內(nèi)壓等參數(shù)。

8，壓阻式傳感器

piezoresistance type transducer 　　利用單晶硅材料的壓阻效應(yīng)和集成電路技術(shù)制成的傳感器。單晶硅材料在受到力的作用后，電阻率發(fā)生變化，通過測量電路就可得到正比于力變化的電信號輸出。壓阻式傳感器用于壓力、拉力、壓力差和可以轉(zhuǎn)變?yōu)榱Φ淖兓钠渌锢砹浚ㄈ缫何?、加速度、重量、?yīng)變、流量、真空度）的測量和控制（見加速度計）。 　　壓阻效應(yīng) 　當(dāng)力作用于硅晶體時，晶體的晶格產(chǎn)生變形,使載流子從一個能谷向另一個能谷散射,引起載流子的遷移率發(fā)生變化，擾動了載流子縱向和橫向的平均量，從而使硅的電阻率發(fā)生變化。這種變化隨晶體的取向不同而異，因此硅的壓阻效應(yīng)與晶體的取向有關(guān)。硅的壓阻效應(yīng)不同于金屬應(yīng)變計（見電阻應(yīng)變計），前者電阻隨壓力的變化主要取決于電阻率的變化，后者電阻的變化則主要取決于幾何尺寸的變化（應(yīng)變），而且前者的靈敏度比后者大50～100倍。 　　壓阻式壓力傳感器的結(jié)構(gòu) 　這種傳感器采用集成工藝將電阻條集成在單晶硅膜片上,制成硅壓阻芯片,并將此芯片的周邊固定封裝于外殼之內(nèi)，引出電極引線（圖1）。壓阻式壓力傳感器又稱為固態(tài)壓力傳感器，它不同于粘貼式應(yīng)變計需通過彈性敏感元件間接感受外力，而是直接通過硅膜片感受被測壓力的。圖1 中硅膜片的一面是與被測壓力連通的高壓腔，另一面是與大氣連通的低壓腔。硅膜片一般設(shè)計成周邊固支的圓形，直徑與厚度比約為20～60。在圓形硅膜片(n型)定域擴(kuò)散4條p雜質(zhì)電阻條,并接成全橋，其中兩條位于壓應(yīng)力區(qū)，另兩條處于拉應(yīng)力區(qū)，相對于膜片中心對稱。圖2中是兩種微型壓力傳感器的膜片，圖中數(shù)字的單位為毫米。此外，也有采用方形硅膜片和硅柱形敏感元件的。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上擴(kuò)散制作電阻條　，兩條受拉應(yīng)力的電阻條與另兩條受壓應(yīng)力的電阻條構(gòu)成全橋。 發(fā)展?fàn)顩r 　1954年c.s.史密斯詳細(xì)研究了硅的壓阻效應(yīng)，從此開始用硅制造壓力傳感器。早期的硅壓力傳感器是半導(dǎo)體應(yīng)變計式的。后來在 n型硅片上定域擴(kuò)散p型雜質(zhì)形成電阻條，并接成電橋,制成芯片。此芯片仍需粘貼在彈性元件上才能敏感壓力的變化。采用這種芯片作為敏感元件的傳感器稱為擴(kuò)散型壓力傳感器。這兩種傳感器都同樣采用粘片結(jié)構(gòu)，因而存在滯后和蠕變大、固有頻率低、不適于動態(tài)測量以及難于小型化和集成化、精度不高等缺點。70年代以來制成了周邊固定支撐的電阻和硅膜片的一體化硅杯式擴(kuò)散型壓力傳感器。它不僅克服了粘片結(jié)構(gòu)的固有缺陷，而且能將電阻條、補(bǔ)償電路和信號調(diào)整電路集成在一塊硅片上，甚至將微型處理器與傳感器集成在一起，制成智能傳感器（見單片微型計算機(jī)）。這種新型傳感器的優(yōu)點是:①頻率響應(yīng)高(例如有的產(chǎn)品固有頻率達(dá)1.5兆赫以上),適于動態(tài)測量;②體積?。ɡ缬械漠a(chǎn)品外徑可達(dá)0.25毫米），適于微型化；③精度高，可達(dá)0.1～0.01％；④靈敏高,比金屬應(yīng)變計高出很多倍，有些應(yīng)用場合可不加放大器；⑤無活動部件，可靠性高，能工作于振動、沖擊、腐蝕、強(qiáng)干擾等惡劣環(huán)境。其缺點是溫度影響較大（有時需進(jìn)行溫度補(bǔ)償）、工藝較復(fù)雜和造價高等。 　　應(yīng)用 　壓阻式傳感器廣泛地應(yīng)用于航天、航空、航海、石油化工、動力機(jī)械、生物醫(yī)學(xué)工程、氣象、地質(zhì)、地震測量等各個領(lǐng)域。在航天和航空工業(yè)中壓力是一個關(guān)鍵參數(shù),對靜態(tài)和動態(tài)壓力,局部壓力和整個壓力場的測量都要求很高的精度。壓阻式傳感器是用于這方面的較理想的傳感器。例如,用于測量直升飛機(jī)機(jī)翼的氣流壓力分布，測試發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口的動態(tài)畸變、葉柵的脈動壓力和機(jī)翼的抖動等。在飛機(jī)噴氣發(fā)動機(jī)中心壓力的測量中，使用專門設(shè)計的硅壓力傳感器,其工作溫度達(dá)500℃以上。在波音客機(jī)的大氣數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)中采用了精度高達(dá)0.05％的配套硅壓力傳感器。在尺寸縮小的風(fēng)洞模型試驗中，壓阻式傳感器能密集安裝在風(fēng)洞進(jìn)口處和發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管道模型中。單個傳感器直徑僅2.36毫米，固有頻率高達(dá)300千赫,非線性和滯后均為全量程的±0.22％。在生物醫(yī)學(xué)方面,壓阻式傳感器也是理想的檢測工具。已制成擴(kuò)散硅膜薄到10微米,外徑僅0.5毫米的注射針型壓阻式壓力傳感器和能測量心血管、顱內(nèi)、尿道、子宮和眼球內(nèi)壓力的傳感器。圖3是一種用于測量腦壓的傳感器的結(jié)構(gòu)圖。壓阻式傳感器還有效地應(yīng)用于爆炸壓力和沖擊波的測量、真空測量、監(jiān)測和控制汽車發(fā)動機(jī)的性能以及諸如測量槍炮膛內(nèi)壓力、發(fā)射沖擊波等兵器方面的測量。此外，在油井壓力測量、隨鉆測向和測位地下密封電纜故障點的檢測以及流量和液位測量等方面都廣泛應(yīng)用壓阻式傳感器。隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展，壓阻式傳感器的應(yīng)用還將迅速發(fā)展。 (注：該資料為參考內(nèi)容，并非教材資料)

9，壓電式壓力傳感器和壓阻式壓力傳感器的區(qū)別

1、工作原理不同壓阻式壓力傳感器是利用單晶硅的壓阻效應(yīng)而構(gòu)成。壓電式壓力傳感器大多是利用正壓電效應(yīng)制成的。2、側(cè)重點不同壓電式壓力傳感器當(dāng)晶體受到某固定方向外力的作用時，內(nèi)部就產(chǎn)生電極化現(xiàn)象，同時在某兩個表面上產(chǎn)生符號相反的電荷；當(dāng)外力撤去后，晶體又恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)；當(dāng)外力作用方向改變時，電荷的極性也隨之改變；晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。壓阻式壓力傳感器采用單晶硅片為彈性元件，在單晶硅膜片上利用集成電路的工藝，在單晶硅的特定方向擴(kuò)散一組等值電阻，并將電阻接成橋路，單晶硅片置于傳感器腔內(nèi)。當(dāng)壓力發(fā)生變化時，單晶硅產(chǎn)生應(yīng)變，使直接擴(kuò)散在上面的應(yīng)變電阻產(chǎn)生與被測壓力成正比的變化，再由橋式電路獲相應(yīng)的電壓輸出信號。3、構(gòu)造不同壓電式壓力傳感器基于壓電效應(yīng)的壓力傳感器。它的種類和型號繁多，按彈性敏感元件和受力機(jī)構(gòu)的形式可分為膜片式和活塞式兩類。膜片式主要由本體、膜片和壓電元件組成。壓阻式傳感器采用集成工藝將電阻條集成在單晶硅膜片上，制成硅壓阻芯片，并將此芯片的周邊固定封裝于外殼之內(nèi)，引出電極引線。參考資料來源：搜狗百科-壓阻式壓力傳感器參考資料來源：搜狗百科-壓電式壓力傳感器
壓電式壓力傳感器:基于壓電效應(yīng)的壓力傳感器。大多是利用正壓電效應(yīng)制成的。正壓電效應(yīng)是指：當(dāng)晶體受到某固定方向外力的作用時，內(nèi)部就產(chǎn)生電極化現(xiàn)象，同時在某兩個表面上產(chǎn)生符號相反的電荷；當(dāng)外力撤去后，晶體又恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)；當(dāng)外力作用方向改變時，電荷的極性也隨之改變；晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。逆壓電效應(yīng)又稱電致伸縮效應(yīng)，是指對晶體施加交變電場引起晶體機(jī)械變形的現(xiàn)象。用于電聲和超聲工程的一般使用逆壓電效應(yīng)制造的變送器。壓阻式壓力傳感器:壓阻式壓力傳感器其核心部分是一塊沿某晶向切割的N型的圓形硅膜片。在膜片上利用集成電路工藝方法擴(kuò)散上四個阻值相等的P型電阻。用導(dǎo)線將其構(gòu)成平衡電橋。膜片的四周用圓硅環(huán)（硅杯）固定，其下部是與被測系統(tǒng)相連的高壓腔，上部一般可與大氣相通。在被測壓力P作用下，膜片產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變。當(dāng)時，徑向應(yīng)力為零值。壓電式壓力傳感器和壓阻式壓力傳感器的區(qū)別:從原理上講,應(yīng)變式壓力傳感器,是外界的壓力（或拉力）引起應(yīng)變材料的幾何形狀（長度或?qū)挾龋┌l(fā)生改變,進(jìn)而導(dǎo)致材料的電阻發(fā)生變化.檢測這個電阻變化量可以測得外力的大小.壓阻式壓力傳感器通常是半導(dǎo)體壓敏材料.半導(dǎo)體壓阻式傳感器在受到外力后,自身的幾何形狀幾乎沒有什么改變,而是其晶格參數(shù)發(fā)生改變,影響到禁帶寬度.禁帶寬度哪怕是非常微小的改變,都會引起載流子密度很大的改變,這最終引起材料的電阻率發(fā)生改變.可見兩種材料雖然都對外力變化呈現(xiàn)出電阻的變化,但原理不同.另外,應(yīng)變式材料對外力的敏感度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于半導(dǎo)體壓阻材料,后者的靈敏度是前者的約100倍；應(yīng)變材料特性受溫度影響較小,而半導(dǎo)體壓阻材料對溫度敏感.
壓電式壓力傳感器是以某些晶體受力后在其表面產(chǎn)生電荷的壓電效應(yīng)為轉(zhuǎn)換原理的傳感器.壓阻式壓力傳感器是利用單晶硅材料的壓阻效應(yīng)制成.單晶硅材料受到力的作用后,其電阻就要發(fā)生變化,壓阻效應(yīng).現(xiàn)在市場上用的壓阻式傳感器都是應(yīng)變片式的傳感器.價格便宜,品種多.
一個是檢測電阻的負(fù)值，一個是檢測電壓的正值

10，壓阻式壓力傳感器結(jié)構(gòu)中為什么有真空腔

piezoresistance type transducer 利用單晶硅材料的壓阻效應(yīng)和集成電路技術(shù)制成的傳感器。單晶硅材料在受到力的作用后，電阻率發(fā)生變化，通過測量電路就可得到正比于力變化的電信號輸出。壓阻式傳感器用于壓力、拉力、壓力差和可以轉(zhuǎn)變?yōu)榱Φ淖兓钠渌锢砹浚ㄈ缫何弧⒓铀俣?、重量、?yīng)變、流量、真空度）的測量和控制（見加速度計）。 壓阻效應(yīng) 當(dāng)力作用于硅晶體時，晶體的晶格產(chǎn)生變形,使載流子從一個能谷向另一個能谷散射,引起載流子的遷移率發(fā)生變化，擾動了載流子縱向和橫向的平均量，從而使硅的電阻率發(fā)生變化。這種變化隨晶體的取向不同而異，因此硅的壓阻效應(yīng)與晶體的取向有關(guān)。硅的壓阻效應(yīng)不同于金屬應(yīng)變計（見電阻應(yīng)變計），前者電阻隨壓力的變化主要取決于電阻率的變化，后者電阻的變化則主要取決于幾何尺寸的變化（應(yīng)變），而且前者的靈敏度比后者大50～100倍。 壓阻式壓力傳感器的結(jié)構(gòu) 這種傳感器采用集成工藝將電阻條集成在單晶硅膜片上,制成硅壓阻芯片,并將此芯片的周邊固定封裝于外殼之內(nèi)，引出電極引線。壓阻式壓力傳感器又稱為固態(tài)壓力傳感器，它不同于粘貼式應(yīng)變計需通過彈性敏感元件間接感受外力，而是直接通過硅膜片感受被測壓力的。硅膜片的一面是與被測壓力連通的高壓腔，另一面是與大氣連通的低壓腔。硅膜片一般設(shè)計成周邊固支的圓形，直徑與厚度比約為20～60。在圓形硅膜片(N型)定域擴(kuò)散4條P雜質(zhì)電阻條,并接成全橋，其中兩條位于壓應(yīng)力區(qū)，另兩條處于拉應(yīng)力區(qū)，相對于膜片中心對稱。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上擴(kuò)散制作電阻條 ，兩條受拉應(yīng)力的電阻條與另兩條受壓應(yīng)力的電阻條構(gòu)成全橋。 發(fā)展?fàn)顩r 1954年C.S.史密斯詳細(xì)研究了硅的壓阻效應(yīng)，從此開始用硅制造壓力傳感器。早期的硅壓力傳感器是半導(dǎo)體應(yīng)變計式的。后來在 N型硅片上定域擴(kuò)散P型雜質(zhì)形成電阻條，并接成電橋,制成芯片。此芯片仍需粘貼在彈性元件上才能敏感壓力的變化。采用這種芯片作為敏感元件的傳感器稱為擴(kuò)散型壓力傳感器。這兩種傳感器都同樣采用粘片結(jié)構(gòu)，因而存在滯后和蠕變大、固有頻率低、不適于動態(tài)測量以及難于小型化和集成化、精度不高等缺點。70年代以來制成了周邊固定支撐的電阻和硅膜片的一體化硅杯式擴(kuò)散型壓力傳感器。它不僅克服了粘片結(jié)構(gòu)的固有缺陷，而且能將電阻條、補(bǔ)償電路和信號調(diào)整電路集成在一塊硅片上，甚至將微型處理器與傳感器集成在一起，制成智能傳感器（見單片微型計算機(jī)）。這種新型傳感器的優(yōu)點是:①頻率響應(yīng)高(例如有的產(chǎn)品固有頻率達(dá)1.5兆赫以上),適于動態(tài)測量;②體積?。ɡ缬械漠a(chǎn)品外徑可達(dá)0.25毫米），適于微型化；③精度高，可達(dá)0.1～0.01％；④靈敏高,比金屬應(yīng)變計高出很多倍，有些應(yīng)用場合可不加放大器；⑤無活動部件，可靠性高，能工作于振動、沖擊、腐蝕、強(qiáng)干擾等惡劣環(huán)境。其缺點是溫度影響較大（有時需進(jìn)行溫度補(bǔ)償）、工藝較復(fù)雜和造價高等。 應(yīng)用 壓阻式傳感器廣泛地應(yīng)用于航天、航空、航海、石油化工、動力機(jī)械、生物醫(yī)學(xué)工程、氣象、地質(zhì)、地震測量等各個領(lǐng)域。在航天和航空工業(yè)中壓力是一個關(guān)鍵參數(shù),對靜態(tài)和動態(tài)壓力,局部壓力和整個壓力場的測量都要求很高的精度。壓阻式傳感器是用于這方面的較理想的傳感器。例如,用于測量直升飛機(jī)機(jī)翼的氣流壓力分布，測試發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口的動態(tài)畸變、葉柵的脈動壓力和機(jī)翼的抖動等。在飛機(jī)噴氣發(fā)動機(jī)中心壓力的測量中，使用專門設(shè)計的硅壓力傳感器,其工作溫度達(dá)500℃以上。在波音客機(jī)的大氣數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)中采用了精度高達(dá)0.05％的配套硅壓力傳感器。在尺寸縮小的風(fēng)洞模型試驗中，壓阻式傳感器能密集安裝在風(fēng)洞進(jìn)口處和發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管道模型中。單個傳感器直徑僅2.36毫米，固有頻率高達(dá)300千赫,非線性和滯后均為全量程的±0.22％。在生物醫(yī)學(xué)方面,壓阻式傳感器也是理想的檢測工具。已制成擴(kuò)散硅膜薄到10微米,外徑僅0.5毫米的注射針型壓阻式壓力傳感器和能測量心血管、顱內(nèi)、尿道、子宮和眼球內(nèi)壓力的傳感器。圖3是一種用于測量腦壓的傳感器的結(jié)構(gòu)圖。壓阻式傳感器還有效地應(yīng)用于爆炸壓力和沖擊波的測量、真空測量、監(jiān)測和控制汽車發(fā)動機(jī)的性能以及諸如測量槍炮膛內(nèi)壓力、發(fā)射沖擊波等兵器方面的測量。此外，在油井壓力測量、隨鉆測向和測位地下密封電纜故障點的檢測以及流量和液位測量等方面都廣泛應(yīng)用壓阻式傳感器。隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展，壓阻式傳感器的應(yīng)用還將迅速發(fā)展。
文章TAG：壓阻式壓力傳感器壓阻式壓力傳感器的介紹

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