擴散硅壓力變送器的一般介紹及應用優勢

來源：淄博愷訊自動化科技有限公司 2013年12月09日 15:27

作為四種傳感器芯體的其中之一的擴散硅芯體已經越來越廣泛的應用到壓力傳感器生產運用中，所以有必要了解其工作原理及使用中該注意的一些事項，淄博愷訊為您作個簡單說明：
一、擴散硅壓力變送器的一般介紹：
硅單晶材料在受到外力作用產生極微小應變時（一般步于400微應變），其內部原子結構的電子能級狀態會發生變化，從而導致其電阻率劇烈變化（G因子突變）。用此材料制成的電阻也就出現極大變化，這種物理效應稱為壓阻效應。利用壓阻效應原理，采用集成工藝技術經過摻雜、擴散，沿單晶硅片上的特點晶向，制成應變電阻，構成惠斯凳電橋，利用硅材料的彈性力學特性，在同一切硅材料上進行各向異性微加工，就制成了一個集力敏與力電轉換檢測于一體的擴散硅傳感器。給傳感器匹配一放大電路及相關部件，使之輸出一個標準信號，就組成了一臺完整的壓力變送器。
二、技術特點：
1、靈敏度高
擴散硅敏感電阻的靈敏因子比金屬應變片高50~80倍，它的滿量程信號輸出在80-100mv左右。對接囗電路適配性好，應用成本相應較低。由于它輸入激勵電壓低，輸出信號大，且無機械動件損耗，因而分辯率*。
2、可靠性高
擴散硅敏感膜片的彈性形變量在微應變數量級，膜片zui大位移量在來微米數量級，且無機械磨損，無疲勞，無老化。平均*時間長，性能穩定，可靠性高。
3、精度高
擴散硅壓力傳感器的感受、敏感轉換和檢測三位一體，無機械動件連接轉換環節，所以不重復性和遲滯誤差很小。由于硅材料的剛性好萊塢，形變小，因而傳感器的線性也非常好。因此綜合表態精度很高。
4、頻響高
由于敏感膜片硅材料的本身固有頻率高，一般在50KC。制造過程采用了集成工藝，膜片的有效面積可以很小，配以剛性結構前置安裝特殊設計，使傳感器頻率響應很高，使用帶寬可達零頻至100千赫茲。
5、抗電擊穿性能好
由于采用了特殊材料和裝配工藝，擴散硅傳感器不但可以做到130℃正常使用，在強磁場、高電壓擊穿試驗中可抗擊1500V/AC電壓的沖擊壓力變送器。
6、度性能好
隨著集成工藝技術進步，擴散硅敏感膜的四個電阻一致性得到進一步提高，原始的手工補償已被激光調阻、計算機自動休整技術所替代，傳感器的零位和靈敏度溫度系數已達10-5
/℃數量級，工作溫度也大幅度提高。
7、耐腐蝕性好
由于擴散硅材料本身優良的化學防腐性能好，即使傳感器受壓面不隔離，出能在普通使用中適應各種介質。硅材料又與硅油有良好的兼容性，使它在采用防腐材料隔離時結構工藝更易于實現。加之它的低電壓、低電流、低功耗、低成本和本質安全防爆的特點，可替代諸多同類型的同功能產品，具有*良的性能價格比。

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