壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測量傳感元件,擴(kuò)散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時(shí),各電阻值將發(fā)生變化,電橋就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。 用作壓阻式傳感器的基片(或稱膜片)材料主要為硅片和鍺片,硅片為敏感 材料而制成的硅壓阻傳感器越來越受到人們的重視,尤其是以測量壓力和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應(yīng)用為普遍。
壓阻式傳感器廣泛地應(yīng)用于航天、航空、航海、石油化工、動(dòng)力機(jī)械、生物醫(yī)學(xué)工程、氣象、地質(zhì)、地震測量等各個(gè)領(lǐng)域。在航天和航空工業(yè)中壓力是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù),對靜態(tài)和動(dòng)態(tài)壓力,局部壓力和整個(gè)壓力場的測量都要求很高的精度。壓阻式傳感器是用于這方面的較理想的傳感器。
性能穩(wěn)定、可靠性高:由于工作彈性形變低至微應(yīng)變數(shù)量級,彈性薄膜位移在亞微米數(shù)量級,因而無磨損、無疲勞、無老化。壽命長達(dá)107壓力循環(huán)次以上。溫度系數(shù)小: 由于微電子技術(shù)的進(jìn)步,四個(gè)應(yīng)變電阻的一致性可做的很高,加之激光修調(diào)技術(shù)、計(jì)算機(jī)自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的進(jìn)步,硅壓阻傳感器的零位與靈敏度溫度系數(shù)已可達(dá)10-5/℃數(shù)量級,即在壓力傳感器領(lǐng)域已超過溫度系數(shù)小的應(yīng)變式傳感器的水平。
壓阻壓力傳感器的原理是敏感芯體受壓后產(chǎn)生電阻變化,再通過放大電路將電阻的變化轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。 壓阻式芯體通用的有三類: 1、應(yīng)變原理: 1)結(jié)構(gòu): 將壓敏電阻以惠司通電橋形式與應(yīng)變材料(通常為不銹鋼)結(jié)合在一起。 2)特點(diǎn): 過載能力,抗沖擊壓力強(qiáng)靈敏度較低 ,適合于測量500kpa以上的高量程范圍,可達(dá)500mpa強(qiáng)度高,耐振動(dòng),不易損壞溫度漂移小高量程(1mpa以上)線性很好,精度高硬性膜片結(jié)構(gòu),適合測量與應(yīng)變材料兼容的各類介質(zhì)。

