隨著社會的快速發(fā)展，我們的壓阻式傳感器也在快速發(fā)展，那么你知道壓阻式傳感器的詳細(xì)資料解析嗎?接下來讓小編帶領(lǐng)大家來詳細(xì)地了解有關(guān)的知識。

壓阻式傳感器原理

壓阻式傳感器是指利用單晶硅材料的壓阻效應(yīng)和集成電路技術(shù)制成的傳感器。單晶硅材料受力后，電阻率發(fā)生變化，通過測量電路可以得到與力變化成正比的電信號輸出。壓阻式傳感器用于壓力、張力、壓差和其他可以轉(zhuǎn)化為力的變化的物理量(如液位、加速度、重量、應(yīng)變、流量和真空)的測量和控制。

壓阻式傳感器是基于半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)，在半導(dǎo)體材料基板上通過擴(kuò)散電阻制成的器件?；蹇芍苯佑米鳒y量傳感器元件，擴(kuò)散電阻在基板中以橋的形式連接。當(dāng)基板受外力變形時，電阻值會發(fā)生變化，電橋會產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。用作壓阻傳感器的基板(或隔膜)材料主要是硅片和鍺片。以硅片為敏感材料制成的硅壓阻傳感器越來越受到人們的關(guān)注，尤其是在壓力測量方面。固態(tài)壓阻式傳感器以速度和速度的應(yīng)用最為普遍。

壓阻式傳感器的應(yīng)用

壓阻式傳感器廣泛應(yīng)用于航天、航空、航海、石油化工、動力機(jī)械、生物醫(yī)學(xué)工程、氣象、地質(zhì)、地震測量等領(lǐng)域。壓力是航天航空工業(yè)中的關(guān)鍵參數(shù)，對靜、動壓力、分壓和整個壓力場的測量要求高精度。壓阻式傳感器是用于此目的的理想傳感器。例如，用于測量直升機(jī)機(jī)翼氣流壓力分布，測試發(fā)動機(jī)進(jìn)氣的動態(tài)畸變、葉柵脈動壓力、機(jī)翼抖動等。在飛機(jī)噴氣發(fā)動機(jī)中心壓力的測量中，采用了專門設(shè)計的硅壓力傳感器，其工作溫度在500℃以上。波音客機(jī)的空氣數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)采用了匹配精度高達(dá)0.05%的硅壓力傳感器。在縮小風(fēng)洞模型試驗(yàn)中，壓阻傳感器可密集安裝在風(fēng)洞入口處和發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管模型中。

單個傳感器直徑僅為2.36 mm，固有頻率高達(dá)300kHz，非線性和遲滯均為滿量程的±0.22%。在生物醫(yī)學(xué)中，壓阻式傳感器也是理想的檢測工具。已制造出具有薄至10微米、外徑僅為0.5毫米的擴(kuò)散硅膜的注射針式壓阻式壓力傳感器，并能夠測量心血管、顱內(nèi)、尿道、子宮和眼球中的壓力。圖3是一種用于測量腦壓的傳感器的結(jié)構(gòu)圖。壓阻式傳感器還有效地用于爆炸壓力和沖擊波的測量、真空測量、汽車發(fā)動機(jī)性能的監(jiān)測和控制，以及測量槍管壓力和發(fā)射沖擊波等武器的測量。此外，壓阻式傳感器廣泛應(yīng)用于油井壓力測量、隨鉆測向和地下密封電纜故障點(diǎn)定位檢測，以及流量和液位測量。隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展，壓阻式傳感器的應(yīng)用也將得到迅速發(fā)展。

壓阻式傳感器為什么會產(chǎn)生溫度誤差?如何補(bǔ)償?

壓阻式傳感器有兩種類型：一種是利用半導(dǎo)體材料的電阻制成粘性應(yīng)變片，形成半導(dǎo)體應(yīng)變傳感器;另一種是利用集成電路技術(shù)在半導(dǎo)體材料基板上制作擴(kuò)散電阻，構(gòu)成敏感元件，稱為擴(kuò)散型壓阻傳感器。

壓阻式傳感器受溫度影響很大，會產(chǎn)生零漂和靈敏度漂移，從而導(dǎo)致溫度誤差。在壓阻式傳感器中，擴(kuò)散電阻的溫度系數(shù)較大，阻值隨溫度變化，造成傳感器的零漂。

傳感器靈敏度的溫度漂移是由壓阻系數(shù)隨溫度變化引起的。當(dāng)溫度升高時，壓阻系數(shù)變小，傳感器的靈敏度降低。反之，靈敏度增加。零溫漂一般可以通過串并聯(lián)電阻的方法來補(bǔ)償。通過在電橋的電源電路中串聯(lián)二極管來補(bǔ)償靈敏度溫漂。此外，壓阻式傳感器還可以將四個擴(kuò)散電阻連接成一個全橋。為減少溫度的影響，可采用恒流源供電。

可以看出，電橋的輸出與電阻變化成正比，即與測量值成正比，也與電源電流成正比。輸出電壓與恒流源電流的大小和精度有關(guān)，而與溫度無關(guān)，所以恒流源有很多很好的溫度補(bǔ)償。

以上就是壓阻式傳感器的有關(guān)知識的詳細(xì)解析，需要大家不斷在實(shí)際中積累經(jīng)驗(yàn)，這樣才能設(shè)計出更好的產(chǎn)品，為我們的社會更好地發(fā)展。