压阻式压力传感器
- 压阻式压力传感器是利用单晶硅的压阻效应而构成。采用单晶硅片为弹性元件，在单晶硅膜片上利用集成电路的工艺，在单晶硅的特定方向扩散一组等值电阻，并将电阻接成桥路，单晶硅片置于传感器腔内。当压力发生变化时，单晶硅产生应变，使直接扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成正比的变化，再由桥式电路获相应的电压输出信号。
-
选择特殊符号
选择搜索类型
请输入搜索
压阻式传感器是用于这方面的较理想的传感器。例如,用于测量直升飞机机翼的气流压力分布，测试发动机进气口的动态畸变、叶栅的脉动压力和机翼的抖动等。在飞机喷气发动机中心压力的测量中，使用专门设计的硅压力传感器,其工作温度达500℃以上。在波音客机的大气数据测量系统中采用了精度高达0.05%的配套硅压力传感器。在尺寸缩小的风洞模型试验中，压阻式传感器能密集安装在风洞进口处和发动机进气管道模型中。单个传感器直径仅2.36毫米，固有频率高达300千赫,非线性和滞后均为全量程的±0.22%。在生物医学方面,压阻式传感器也是理想的检测工具。已制成扩散硅膜薄到10微米,外径仅0.5毫米的注射针型压阻式压力传感器和能测量心血管、颅内、尿道、子宫和眼球内压力的传感器。图3是一种用于测量脑压的传感器的结构图。压阻式传感器还有效地应用于爆炸压力和冲击波的测量、真空测量、监测和控制汽车发动机的性能以及诸如测量枪炮膛内压力、发射冲击波等兵器方面的测量。此外，在油井压力测量、随钻测向和测位地下密封电缆故障点的检测以及流量和液位测量等方面都广泛应用压阻式传感器。随着微电子技术和计算机的进一步发展，压阻式传感器的应用还将迅速发展 。
压阻式传感器是指利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。单晶硅材料在受到力的作用后，电阻率发生变化，通过测量电路就可得到正 比于力变化的电信号输出。压阻式传感器用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的其他物理量（如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度）的测量和控制。
当力作用于硅晶体时，晶体的晶格产生变形，使载流子从一个能谷向另一个能谷散射，引起载流子的迁移率发生变化，扰动了载流子纵向和横向的平均量，从而使硅的电阻率发生变化。
这种变化随晶体的取向不同而异，因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。硅的压阻效应不同于金属应变计，前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变化，后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化，而且前者的灵敏度比后者大50～100倍 。
结构如图所示。
其核心部分是一块沿某晶向(如〈1 0〉)切割的N型的圆形硅膜片(见图2-35(b))。在膜片上利用集成电路工艺方法扩散上四个阻值相等的P型电阻。用导线将其构成平衡电桥。膜片的四周用圆硅环(硅杯)固定，其下部是与被测系统相连的高压腔，上部一般可与大气相通。在被测压力P作用下，膜片产生应力和应变。膜片上各点的应力分布由式(2-20)和式(2-21)给出。当时，径向应力为零值。四个电阻沿〈1 1 0〉晶向并分别在x=0.635r处的内外排列，在0.635r之内侧的电阻承受的为正值，即拉应力(见图2-25(b))，外侧的电阻承受的是负值，即压应力。由于〈1 1 0〉晶向的横向为〈0 0 1〉，因此，，代入式(2-29)内外电阻的相对变化为式中 、--内、外电阻上所承受径向应力的平均值。设计时，要正确地选择电阻的径向位置，使,因而使。使四个电阻接入差动电桥，初始状态平衡，受力P后，差动电桥输出与P相对应。为了保证较好的测量线性度，要控制膜片边缘处径向应变。而膜片厚度为h≥式中 --;膜片边缘允许的最大径向应变。 压阻式压力传感器由于弹性元件与变换元件一体化，尺寸小，其固有频率很高，可以测频率范围很宽的脉动压力。固有频率可按下式计算式中 --硅片的密度(kg/m2) 压阻式压力传感器广泛用于流体压力、差压、液位等的测量。特别是它的体积小，最小的传感器可为0.8mm，在生物医学上可以测量血管内压、颅内压等参数。
为您推荐万和最新的传感器型号WH311投入式液体压力传感器。WH311规格参数，请参考以下介绍：1.尺寸：32mm，搭载液位显示器的全实时显示液位；分辨率默认为0.01m。2.0.25级精度的高精度德...
区别：1、测量的参数不同：压差传感器测量相对压力，即两个部位的压力差。压力传感器测量绝对压力。2、接口不同：压差传感器有两个输入管口分别用于连接两个测点；压力传感器只有一个连接管口。
哥们，价钱根据传感器的量程和精度的不同而来定的，一般来说，量程越大，精度越高，价钱越高，反之则较低，还有和品牌也有关系，压力传感器中航科电的ZHT质量还不错，可以考虑，温度传感器就不怎么熟悉了，你在网...
压阻式传感器是用于这方面的较理想的传感器。例如,用于测量直升飞机机翼的气流压力分布，测试发动机进气口的动态畸变、叶栅的脉动压力和机翼的抖动等。在飞机喷气发动机中心压力的测量中，使用专门设计的硅压力传感器,其工作温度达500℃以上。在波音客机的大气数据测量系统中采用了精度高达0.05%的配套硅压力传感器。在尺寸缩小的风洞模型试验中，压阻式传感器能密集安装在风洞进口处和发动机进气管道模型中。单个传感器直径仅2.36毫米，固有频率高达300千赫,非线性和滞后均为全量程的±0.22%。在生物医学方面,压阻式传感器也是理想的检测工具。已制成扩散硅膜薄到10微米,外径仅0.5毫米的注射针型压阻式压力传感器和能测量心血管、颅内、尿道、子宫和眼球内压力的传感器。图3是一种用于测量脑压的传感器的结构图。压阻式传感器还有效地应用于爆炸压力和冲击波的测量、真空测量、监测和控制汽车发动机的性能以及诸如测量枪炮膛内压力、发射冲击波等兵器方面的测量。此外，在油井压力测量、随钻测向和测位地下密封电缆故障点的检测以及流量和液位测量等方面都广泛应用压阻式传感器。随着微电子技术和计算机的进一步发展，压阻式传感器的应用还将迅速发展。
压阻式传感器是在圆形硅膜片上扩散出四个电阻，这四个电阻接成惠斯登电桥。当有应力作用时，两个电阻的阻值增加，增另外由于温度影响，使每个电阻都有变化量。且用线性方程近似求解可充分利用较为成熟的线性方程组的数值方法理沦，使问题大大简化，因此在实际应用中仍具有重要意义，而参量变化较大时，忽略交叉灵敏度对于求解精度影响较大。
交叉灵敏度既与传感器应变片自身的压阻系数、弹性模量、温度系数有关，又与电桥的供电电压有关，因此应变和温度同时作用于传感器时，传感器的输出不是应变和温度单独作用时产生的输出量的简单迭加，还存在着热力学和力学量的相互作用，这个作用反映为交叉灵敏度，其大小反映了这种相互作用的程度。
实际上，交叉灵敏度反映了在不同应变时，温度灵敏度不是一个常数，而是随着应变的变化而变化，交叉灵敏度的大小描述了温度灵敏度偏离常数的程度。实验中通过在不同应变下测量温度灵敏度，作出ST-ε曲线，该曲线的斜率便反映了交叉灵敏度的大小。
以IC Sensors公司的S17-30A型传感器为例，结合A/D转换器AD7731把模拟量转换成数字量—6位16进制原码，再把16进制的原码送入AT89c52单片机，由单片机送出原码值。实验中以标准压力作为输入，测取不同温度条件下16进制的原码值，实验数据如表1所示。
由表1中的数据，利用方程(7)进行计算。首先在同一温度不同压力条件下，然后再在同一压力不同温度条件下借助MATLAB语言分别解矩阵得：
Sε，ST计算结果与传感器自身的技术指标非常接近，而交叉灵敏度SεT的技术指标只能通过上述方法或类似方法求出。
这种传感器采用集成工艺将电阻条集成在单晶硅膜片上，制成硅压阻芯片，并将此芯片的周边固定封装于外壳之内，引出电极引线。压阻式压力传感器又称为固态压力传感器，它不同于粘贴式应变计需通过弹性敏感元件间接感受外力，而是直接通过硅膜片感受被测压力的。
硅膜片的一面是与被测压力连通的高压腔，另一面是与大气连通的低压腔。硅膜片一般设计成周边固支的圆形，直径与厚度比约为20～60。在圆形硅膜片定域扩散4条P杂质电阻条，并接成全桥，其中两条位于压应力区，另两条处于拉应力区，相对于膜片中心对称。
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扩散制作电阻条，两条受拉应力的电阻条与另两条受压应力的电阻条构成全桥。
压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件，扩散电阻在基片内接成电桥形式。
当基片受到外力作用而产生形变时，各电阻值将发生变化，电桥就会产生相应的不平衡输出。 用作压阻式传感器的基片（或称膜片）材料主要为硅片和锗片，硅片为敏感 材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视，尤其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用最为普遍。
压力传感器
压力传感器
3、压力传感器 控制系统中典型的压力传感器包括机油压力传感器、进气压力传感器、燃 油压力传感器、 大气压力传感器， 以及某些情况下 OEM安装的压力传感器。 天然 发动机通常还安装有多个压力传感器。 康明斯发动机上使用的压力传感器有 2 种：一种是 电容式压力传感器 ；另外一种是 压电晶体式传感器 。2种传感器均为 3线式，2根电源线向传感器提供 5V的工作电压， 1根信号线向Ｅ CU提供压力信 号电压。燃油压力传感器接线图和装配图如图４所示。 电容式压力传感器 通过内部的一个电容来感应压力的变化，当压力变化时，压力差使电容的 ２个极板之间的距离发生变化，从而输出一个信号电压。 压电晶体式传感器 通过内部一个压电晶体来感应压力的变化，当压力变化时，作用在压电晶 体上的压差使电晶体输出一个信号电压。 根据压力传感器测量压力时参考压力的不同，压力传感器又可以分为相对 压力传感器和绝对压力传感器
2011年7月29日，《硅压阻式动态压力传感器》发布。
2011年12月1日，《硅压阻式动态压力传感器》实施。
压阻压力传感器的原理是敏感芯体受压后产生电阻变化,再通过放大电路将电阻的变化转换为标准信号输出。 压阻式芯体通用的有三类： 1、应变原理: 1）结构: 将压敏电阻以惠司通电桥形式与应变材料(通常为不锈钢)结合在一起。 2）特点: 过载能力,抗冲击压力强灵敏度较低 ,适合于测量500kpa以上的高量程范围,最高可达500mpa强度高,耐振动,不易损坏温度漂移小高量程(1mpa以上)线性很好,精度高硬性膜片结构,适合测量与应变材料兼容的各类介质。 2、陶瓷压阻原理: 1）结构:将压敏电阻以惠司通电桥形式与陶瓷烧结在一起。 2）特点:过载能力较应变原理较低,抗冲击压力较差灵敏度较高,适合于测量50kpa以上的高量程范围,最高量程40mpa耐腐蚀,温度范围较宽。 3、扩散硅硅原理： 1）结构:在硅片上注入粒子形成惠司通电桥形式的压敏电阻。 2）特点:灵敏度很高,精度高,适合于测量1kpa～40mpa的范围,过压能力较强抗冲击压力较好温度漂移较大分为带隔离膜片和非隔离膜片2类,非隔离膜片只能测干净 的气体,隔离膜片为软性膜片,不适合测量粘稠的介质。
压阻式压力传感器工作原理
用ISO技术将半导体材料的敏感芯片封装在不锈钢波纹膜片的壳体中，在不锈钢波纹膜片和芯片之间充有硅油。芯片引线穿过壳体引出并采用密封措施，防止硅油向外泄露或外面的压力介质渗入其中，这样芯片、硅油、壳体和引线组成压力传感器。当传感器处在压力介质中时，介质压力作用于波纹膜片上使使其中的硅油受压，硅油将膜片的压力传递给半导体芯片。芯片受压后使其电阻值发生变化，电阻信号通过引线引出。不锈钢波纹膜片壳体受到压力并保护芯片，因而压阻式压力传感器能在有腐蚀性介质中感应压力信号。
压阻式压力传感器一般通过引线接入惠斯通电桥中。平时敏感芯片没有外加压力作用，电桥处于平衡状态（称为零位）当传感器受压后芯片电阻发生变化，电桥失去平衡。若给电桥加一个恒定电流或者电压电源，电桥将输出与压力对应的电信号，这样传感器的电阻变化通过电桥转换为压力信号输出。2100433B
硅压阻式动态压力传感器编制进程