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压力传感器常见类型

发布日期: 2020-07-16
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压力传感器常根据芯体的材料,可分为蓝宝石,扩散硅,陶瓷,单晶硅等,今天给大家简单介绍下几种类型压力的各自特点。

 

一、蓝宝石压力传感器


蓝宝石压力传感器应用应变电阻式任务原理,采用硅-蓝宝石作爲半导体敏感元件,具有无与伦比的计量特征。
蓝宝石系由单晶体绝缘体元素组成,不会发作滞后、疲劳和蠕变景象;蓝宝石比硅要巩固,硬度更高、不怕形变;而且蓝宝石有着十分好的弹性和绝缘性,因而,应用硅-蓝宝石制造的半导体敏感元件,对温度变化不敏感,即便低温条件下,也有着很棒的任务特性;蓝宝石的抗辐射特性极强;另外,硅-蓝宝石半导体敏感元件无p-n飘移,因而,从基本上简化了制造工艺,进步了反复性,确保了高成品率。
用硅-蓝宝石半导体敏感元件制造的压力传感器和变送器,可在严酷的环境条件下正常任务,并且牢靠性高,精度好,温度误差极小,性价比高。


二、扩散硅压力传感器


分散硅压力传感器的任务原理是:被测介质的压力间接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片发生与介质压力成反比的微位移,使传感器的电阻值发作变化,用电子线路检测这一变化,并转换输入一个对应于这一压力的规范测量信号。

三、陶瓷压力传感器


抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递,压力间接作用在陶瓷膜片的前外表、室膜片的外表,使膜片发生巨大的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的反面,衔接成一个惠斯通电桥(闭桥),由于压敏电阻的压阻效应,使电桥发生一个与压力成反比的高度线性,与鼓励电压成反比的电压信号,规范的信号依据压力气程的不同标定爲2.0、3.0、3.3mV等,可以和应变式传感器相兼容。经过激光标定,传感用具有很高的温度波动性和工夫波动性,传感器自带温度补偿0℃~70℃,并可以和绝大少数介质间接接触。
陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和震动的资料。陶瓷的热波动性及它的厚膜电阻可以使它的任务温度范围高达-40℃~135℃,而且具有测量的高精度、高波动性。电器绝缘水平大于2KV,输入信号强,临时波动性好。高特性、低价钱的陶瓷传感器将是压力传感器的开展方向,在欧美国度有片面替代其他类型传感器的趋向,在中国越来越多的用户运用陶瓷传感器替代分散硅压力传感器。


四、陶瓷厚膜构造与力敏Z-元件的劣势互补


厚膜压力传感器是继分散硅压力传感器之后压力传感器的又一次严重的技术创新,而力敏Z-元件是目前国际外独一具无数字信号输入的敏感元件,因而陶瓷厚膜工艺与力敏Z-元件的最复杂电路的巧妙结合,可以呈现一种功能优异、本钱昂贵的新型传感器。详细来说,陶瓷厚膜工艺有下述优点:
●陶瓷弹性体功能优秀,平整、平均、质密的资料在水平范围内都严厉遵照虎克定律,无塑性变形。
●厚膜电阻(包括低温导线)能与陶瓷弹性膜片结实地烧结在一同,不需用胶停止粘贴。这种刚性构造蠕变小,漂移小,静态功能波动,静态功能好。
●厚膜弹性体构造复杂,易于制备。它与分散硅压力传感器相比,不需半导体立体工艺来构成分散电阻弹性膜片,大幅度减小了消费线的后期投入和工艺加工本钱。
●陶瓷厚膜构造耐液体或气体介质的腐蚀,不需经过不锈钢膜片和硅油的转换与隔离,封装构造简化,进一步降低本钱。
●任务量程宽。量程决议于膜片的无效半径与厚度之比,只需微压力不小于1Kpa,准绳上较高的量程也易于完成。
●任务温度范围宽,可达-40℃~120℃。
陶瓷厚膜力数字传感器的构造设计
陶瓷厚膜力数字传感器次要由瓷环、陶瓷膜片和陶瓷盖板三局部组成。陶瓷膜片作爲感力弹性体,采用95%的Al2O3瓷精加工而成,要求平整、平均、质密,其厚度与无效半径视设计量程而定。

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