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(shí),各電阻值將發(fā)生變化,電橋就會(huì)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)用為普遍。
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(dòng)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(diǎn)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(jì)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。
由于固態(tài)壓阻壓力傳感器的感受,敏感轉(zhuǎn)換和檢測三部分由同一個(gè)元件實(shí)現(xiàn),沒有中間轉(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,保證了良好的線性,因此綜合靜態(tài)精度很高。 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。
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,非隔離膜片只能測干凈 的氣體,隔離膜片為軟性膜片,不適合測量粘稠的介質(zhì)。

