硅膜片的一面是與被測(cè)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(jì)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(duì)于膜片中心對(duì)稱。兩種微型壓力傳感器的膜片,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。
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,一般滿量程輸出為100mv左右。因此對(duì)接口電路無特殊要求,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,國外稱之無限,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)傳感器滿量程的十萬分之一以下。硅壓阻傳感器在零點(diǎn)附近的低量程段無死區(qū),且線性優(yōu)良。
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),因而無磨損、無疲勞、無老化。壽命長達(dá)107壓力循環(huán)次以上。溫度系數(shù)?。?由于微電子技術(shù)的進(jìn)步,四個(gè)應(yīng)變電阻的一致性可做的很高,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,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)域已超過溫度系數(shù)小的應(yīng)變式傳感器的水平。
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,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)。

