壓力傳感器常根據(jù)芯體的材料,可分為藍(lán)寶石,擴(kuò)散硅,陶瓷,單晶硅等,今天給大家簡(jiǎn)單介紹下幾種類型壓力的各自特點(diǎn)。
一、藍(lán)寶石壓力傳感器
藍(lán)寶石壓力傳感器應(yīng)用應(yīng)變電阻式任務(wù)原理,采用硅-藍(lán)寶石作爲(wèi)半導(dǎo)體敏感元件,具有的計(jì)量特征。
藍(lán)寶石系由單晶體絕緣體元素組成,不會(huì)發(fā)作滯后、疲勞和蠕變景象;藍(lán)寶石比硅要鞏固,硬度更高、不怕形變;而且藍(lán)寶石有著十分好的彈性和絕緣性,因而,應(yīng)用硅-藍(lán)寶石制造的半導(dǎo)體敏感元件,對(duì)溫度變化不敏感,即便低溫條件下,也有著很棒的任務(wù)特性;藍(lán)寶石的抗輻射特性*;另外,硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件無(wú)p-n飄移,因而,從基本上簡(jiǎn)化了制造工藝,進(jìn)步了反復(fù)性,確保了高成品率。
用硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件制造的壓力傳感器和變送器,可在嚴(yán)酷的環(huán)境條件下正常任務(wù),并且牢靠性高,精度好,溫度誤差極小,性價(jià)比高。
二、擴(kuò)散硅壓力傳感器
分散硅壓力傳感器的任務(wù)原理是:被測(cè)介質(zhì)的壓力間接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷),使膜片發(fā)生與介質(zhì)壓力成反比的微位移,使傳感器的電阻值發(fā)作變化,用電子線路檢測(cè)這一變化,并轉(zhuǎn)換輸入一個(gè)對(duì)應(yīng)于這一壓力的規(guī)范測(cè)量信號(hào)。
三、陶瓷壓力傳感器
抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒(méi)有液體的傳遞,壓力間接作用在陶瓷膜片的前外表、室膜片的外表,使膜片發(fā)生巨大的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的反面,銜接成一個(gè)惠斯通電橋(閉橋),由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng),使電橋發(fā)生一個(gè)與壓力成反比的高度線性,與鼓勵(lì)電壓成反比的電壓信號(hào),規(guī)范的信號(hào)依據(jù)壓力氣程的不同標(biāo)定爲(wèi)2.0、3.0、3.3mv等,可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。經(jīng)過(guò)激光標(biāo)定,傳感用具有很高的溫度波動(dòng)性和工夫波動(dòng)性,傳感器自帶溫度補(bǔ)償0℃~70℃,并可以和絕大少數(shù)介質(zhì)間接接觸。
陶瓷是一種*的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和震動(dòng)的資料。陶瓷的熱波動(dòng)性及它的厚膜電阻可以使它的任務(wù)溫度范圍高達(dá)-40℃~135℃,而且具有測(cè)量的高精度、高波動(dòng)性。電器絕緣水平大于2kv,輸入信號(hào)強(qiáng),臨時(shí)波動(dòng)性好。高特性、低價(jià)錢的陶瓷傳感器將是壓力傳感器的開展方向,在歐美國(guó)度有片面替代其他類型傳感器的趨向,在中國(guó)越來(lái)越多的用戶運(yùn)用陶瓷傳感器替代分散硅壓力傳感器。
四、陶瓷厚膜構(gòu)造與力敏z-元件的劣勢(shì)互補(bǔ)
厚膜壓力傳感器是繼分散硅壓力傳感器之后壓力傳感器的又一次嚴(yán)重的技術(shù)創(chuàng)新,而力敏z-元件是目前外*具無(wú)數(shù)字信號(hào)輸入的敏感元件,因而陶瓷厚膜工藝與力敏z-元件的復(fù)雜電路的巧妙結(jié)合,可以呈現(xiàn)一種功能優(yōu)異、本錢昂貴的新型傳感器。詳細(xì)來(lái)說(shuō),陶瓷厚膜工藝有下述優(yōu)點(diǎn):
●陶瓷彈性體功能優(yōu)秀,平整、平均、質(zhì)密的資料在水平范圍內(nèi)都嚴(yán)厲遵照虎克定律,無(wú)塑性變形。
●厚膜電阻(包括低溫導(dǎo)線)能與陶瓷彈性膜片結(jié)實(shí)地?zé)Y(jié)在一同,不需用膠停止粘貼。這種剛性構(gòu)造蠕變小,漂移小,靜態(tài)功能波動(dòng),靜態(tài)功能好。
●厚膜彈性體構(gòu)造復(fù)雜,易于制備。它與分散硅壓力傳感器相比,不需半導(dǎo)體立體工藝來(lái)構(gòu)成分散電阻彈性膜片,大幅度減小了消費(fèi)線的后期投入和工藝加工本錢。
●陶瓷厚膜構(gòu)造耐液體或氣體介質(zhì)的腐蝕,不需經(jīng)過(guò)不銹鋼膜片和硅油的轉(zhuǎn)換與隔離,封裝構(gòu)造簡(jiǎn)化,進(jìn)一步降低本錢。
●任務(wù)量程寬。量程決議于膜片的無(wú)效半徑與厚度之比,只需微壓力不小于1kpa,準(zhǔn)繩上較高的量程也易于完成。
●任務(wù)溫度范圍寬,可達(dá)-40℃~120℃。
陶瓷厚膜力數(shù)字傳感器的構(gòu)造設(shè)計(jì)
陶瓷厚膜力數(shù)字傳感器次要由瓷環(huán)、陶瓷膜片和陶瓷蓋板三局部組成。陶瓷膜片作爲(wèi)感力彈性體,采用95%的al2o3瓷精加工而成,要求平整、平均、質(zhì)密,其厚度與無(wú)效半徑視設(shè)計(jì)量程而定。