扩散硅压力传感器原理:
扩散硅压力传感器,有表压,绝压和差压产品;扩散硅压力传感器以单晶硅作为传感器的力敏器件,采用金属膜片隔离充油封装结构,可应用于各种相应测量场合.故扩散硅压力传感器也称扩散型单晶硅压力传感器.
单晶硅是一种重要的半导体材料,它是由多晶硅拉制而成的,过去多用来做晶体管,整流器及太阳能电池等.随着电子技术的进步,近些年来已研制成功压阻应变元件——扩散型单晶硅,并获得应用.
扩散型单晶硅是在单晶硅中, 用扩散工艺掺入一定量的杂质,以改变其电学性质和电阻率数值.掺入杂质的数量多少与单晶硅电阻率的高低有直接关系.扩散型单晶硅是压阻式的应变元件,也可以说是一种固体硅电阻器, 其电阻变化与所承受的机械应力成正比,可产生与压力正比的电信号.这一性能的取得给科学技术某些领域创造了新的应用条件.日前已广泛应用于工业和航空航天的压力测量,冲击波和爆炸试验,以及液压和气压测量系统等领域.
扩散硅压力传感器利用单晶硅作为压力传感器中的压力电信号转换敏感元件,取代过去的波纹管,半导体应变片等敏感元件.它具有精度高,线性好和体积小等优点,并且有宽广的动态范围,是目前较为理想的压力与电信号转换元件.
扩散型单晶硅一般由N型单品硅膜片及P型单晶硅应变敏感层组成.压力传盛器用它来完成压力介质与电信号转换,是在一块圆形膜片上,利用集成电路的工艺方法设置一个阻值相等曲电阻构成平衡电桥.膜片的四周用一圆环(硅杯)固定.膜片两边有两个压力腔,一个是和电缆相连接的高压腔,另一个是和大气相通的低压腔.当膜片两边存在压力差时,膜片上各点存在应力,4个电阻在应力作用下阻值发生变化,电桥便失击平衡输出相应的电压,此电压和膜片两边的压力差成正比这样, 膜片所受压力差的大小 通过不平衡电桥就直接反殃出相应的输出电压,减免了过去压力传感器压力电信号转换所用的连动机构.采用扩散硅元件,不但缩小了压力传感器的体积,而且传感性能也稳定.目前生产的扩散硅膜压力传感器,采用扩散法在硅膜中制成四个工作桥臂的惠斯登电桥,使用各向异性的腐蚀技术使应力集中到测量区域,而别处仍然保持低应力水平.在相同的振动频率下,选种压力传感器具右更高的灵敏度和的线性度,甚至在三倍于全量程的压力下,性能仍保持不变.
工作原理:
被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或其它耐蚀弹性金属),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,利用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号.
产品用途:
东莞市派尔耐仪表有限公司生产的CYX21系列压力注油芯体选用瑞士进口高准确度,高稳定性力敏芯片,采用*的工艺技术,严格的生产条件及精密设备精心制造.适用于对316L不锈钢材料无腐蚀的表压,绝压,差压,压力测量场合.扩散硅芯体是制造压力传感器及压力变送器的核心部件,作为一种高性能的一次压力测量产品,可以很方便地进行信号放大处理,装配成标准信号输出的变送器,广泛应用于石油、化工、冶金、电力、航空、医疗设备、汽车、HVAC等行业的过程控制等.
