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      技術文章

      STS-硅壓阻壓力傳感器

      時間:2020-12-04 瀏覽次數:621

      壓力傳感器,廣泛應用于各種工業自控環境,涉及水利水電、鐵路交通、生產自控、航空航天、軍gong工、石化、油井、電力、船舶、 管道等眾多行業。

      1954 硅壓阻效應誕生,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體應變計式的。后來在N型硅片上定域擴散P型雜質形成電阻條,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散型壓力傳感器。這兩種傳感器都同樣采用粘片結構,因而存在滯后和蠕變大、固有頻率低、不適于動態測量以及難于小型化和集成化、精度不高等缺點。

      壓力傳感器的種類繁多,如電阻應變片壓力傳感器、半導體應變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。但應用wei為廣泛的是壓阻式壓力傳感器,它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。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,引出電極引線。

      硅膜片一般設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型定域擴散4條P雜質電阻條,并接成全橋,其中兩條位于壓應力區,另兩條處于拉應力區,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散制作電阻條,兩條受拉應力的電阻條與另兩條受壓應力的電阻條構成全橋。

      STS壓力傳感器正是基于硅壓阻原理,廣泛地應用于航天、航空、航海、石油化工、動力機械、生物醫學工程、氣象、地質、地震測量等各個領域。

      在航天和航空工業中壓力是一個關鍵參數,對靜態和動態壓力,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,用于測量直升飛機機翼的氣流壓力分布,測試發動機進氣口的動態畸變、葉柵的脈動壓力和機翼的抖動等。

      在飛機噴氣發動機中心壓力的測量中,使用專門設計的硅壓力傳感器,其工作溫度達500℃以上。在波音客機的大氣數據測量系統中采用了精度高達0.05%的配套硅壓力傳感器。在尺寸縮小的風洞模型試驗中,壓阻式傳感器能密集安裝在風洞進口處和發動機進氣管道模型中。

      在生物醫學方面,壓阻式傳感器也是理想的檢測工具。壓阻式傳感器還有效地應用于爆炸壓力和沖擊波的測量、真空測量、監測和控制汽車發動機的性能以及諸如測量槍pap炮膛內壓力、發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用壓阻式壓力傳感器。

      STS壓力傳感器基于硅壓阻原理,更好的滿足客戶各種精度需求

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