传感器技术-第二章-2-压阻式传感器.pptVIP

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2016-12-13 发布于江西
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传感器技术-第二章-2-压阻式传感器.ppt

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2.7 压阻式传感器 1、压阻效应与压阻系数 2）、压阻系数 2.7.2压阻式传感器的应用1、压阻式压力传感器扩散型压阻式压力传感器特点优点: 体积小，结构比较简单，动态响应也好，灵敏度高，能测出十几帕的微压，长期稳定性好，滞后和蠕变小，频率响应高，便于生产，成本低。测量准确度受到非线性和温度的影响。智能压阻式压力传感器利用微处理器对非线性和温度进行补偿。 2.2.4 压阻式加速度传感器它的悬臂梁直接用单晶硅制成，四个扩散电阻扩散在其根部两面。压阻式固态压力传感器的隔离、承压膜片隔离、承压膜片可以将腐蚀性的气体、液体与硅膜片隔离开来。压阻式压力传感器内部结构信号处理电路小型压阻式压力传感器高压进气口小型压阻式固态压力传感器（续）呼吸、透析和注射泵设备中用的压力传感器小型压阻式固态压力传感器（续）表压压力传感器 * * 2..7.1 压阻式传感器基本原理 2.2.2 压阻式传感器应用 1）、压阻效应半导体单晶硅、锗等材料在外力作用下电阻率将发生变化，这种效应称压阻效应。压阻式传感器有两种类型：一是利用半导体材料的体电阻制作成应变计。二是在半导体单晶硅的基底上利用半导体集成工艺的扩散技术，将弹性敏感元件和应变元件合二为一，制成扩散硅压阻式传感器。这种传感器灵敏度、分辨率高，因无须胶结而使迟滞、老化、蠕变现象小，稳定性好，功耗低，散热好，易于微型化、集成一体化和智能化。但温度稳定性和线性较差。金属材料半导体材料半导体电阻率： π(或πl、πt) 为半导体材料的压阻系数，它与半导体材料种类及应力方向与晶轴方向之间的夹角有关；各向同性各向异性压阻式压力传感器结构简图 1—低压腔 2—高压腔 3—硅杯 4—引线 5—硅膜片采用N(或P)型单晶硅为传感器的弹性元件，在它上面直接蒸镀半导体电阻应变薄膜工作原理：膜片两边存在压力差p时，膜片产生变形，膜片上各点产生应力。四个电阻在应力作用下，阻值发生变化，电桥失去平衡，输出相应的电压，电压与膜片两边的压力差成正比。四个电阻的配置位置：按膜片上径向应力σr和切向应力σt的分布情况确定。设计时，适当安排电阻的位置，可以组成差动电桥。 εt εr 0.635r0 扩散电阻质量块基座应变梁 a 上一页返回下一页低压进气口绝对压力传感器 p1进气管 p2进气管固态压力传感器 p1进气管 *