一、壓阻式傳感器?
用ISO技術將半導體材料的敏感芯片封裝在不銹鋼波紋膜片的殼體中,在不銹鋼波紋膜片和芯片之間充有硅油。
芯片引線穿過殼體引出并采用密封措施,防止硅油向外泄露或外面的壓力介質滲入其中,這樣芯片、硅油、殼體和引線組成壓力傳感器。
當傳感器處在壓力介質中時,介質壓力作用于波紋膜片上使使其中的硅油受壓,硅油將膜片的壓力傳遞給半導體芯片。
芯片受壓后使其電阻值發生變化,電阻信號通過引線引出。
不銹鋼波紋膜片殼體受到壓力并保護芯片,因而壓阻式壓力傳感器能在有腐蝕性介質中感應壓力信號。
二、壓阻式力敏傳感器?
力敏傳感器是將應力、壓力等力學量轉換成電信號的轉換器件。力敏傳感器有電阻式、電容式、電感式、壓電式和電流式等多種形式,它們各有優缺點。半導體壓力傳感器的主要技術性能:輸出3~20mV/V; 精度0.25%; 頻率0~ 5000Hz; 工作溫度-55~120攝氏度。這種傳感器的優點是體積小、成本低,缺點是對濕度十分敏感。
壓電式力敏傳感器的優點是靈敏度高,工作溫度范圍寬(-70~250攝氏度),缺點是成本稍高。近年來,壓電式力敏傳感器的應用領域和市場銷售額明顯擴大。
三、壓阻式傳感器換算公式?
比如4-20mA對應0-32米高,也就是4mA對應0m,20mA對應32m。
傳感器的輸出都是線性的,每1mA對應高度相同為32/(20-4)=2m 比如輸出是10mA,那么高度是(10-4)*2=12m高。壓力變送器測量出來的壓力和水位關系是: 100KPa=10m水柱高 在測量方法正確的前提下,如果測量出來的水壓是200KPA,那么水柱高就是20m。四、阻壓式傳感器的組成?
壓阻式壓力傳感器又稱為固態壓力傳感器,它不同于粘貼式應變計需通過彈性敏感元件間接感受外力,而是直接通過硅膜片感受被測壓力的。硅膜片的一面是與被測壓力連通的高壓腔,另一面是與大氣連通的低壓腔。
硅膜片一般設計成周邊固支的圓形,直徑與厚度比約為20~60。在圓形硅膜片N型定域擴散4條P雜質電阻條,并接成全橋,其中兩條位于壓應力區,另兩條處于拉應力區,相對于膜片中心對稱。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上擴散制作電阻條,兩條受拉應力的電阻條與另兩條受壓應力的電阻條構成全橋。
壓力傳感器的種類繁多,如電阻應變片壓力傳感器、半導體應變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。但應用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器,它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。這種傳感器采用集成工藝將電阻條集成在單晶硅膜片上,制成硅壓阻芯片,并將此芯片的周邊固定封裝于外殼之內,引出電極引線。
壓阻式壓力傳感器主要由固定在硅杯上的硅杯膜片和外殼組成。硅膜片的上下有低壓腔和高壓腔,高壓腔通入被測壓力,低壓腔與大氣相通,檢測表壓力。也可以分別通入高、低壓力,檢測差壓力。在被測壓力或差壓作用下,硅膜片產生應變,擴散電阻的阻值隨應變而變化。傳感器的外形結構因被測介質性質和測壓環境而有所不同。由硅杯膜片構成的壓力傳感器又稱為擴散硅壓力傳感器。
已經出現的集成壓阻式壓力傳感器(又稱固態壓力傳感器),采用大規模集成電路技術,將擴散電阻、檢測放大電路、溫度補儻電路乃至電源變換電路和微處理器集成在同一塊中晶硅膜片上,兼有信號檢測、處理(放大、運算、補償)、記憶功能,從而大大地提高了傳感器的穩定性和測量準確度。
五、壓阻式力敏傳感器的工作原理?
工作原理 壓阻式傳感器是根據半導體材料的壓阻效應在半導體材料的基片上經擴散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測量傳感元件,擴散電阻在基片內接成電橋形式。
當基片受到外力作用而產生形變時,各電阻值將發生變化,電橋就會產生相應的不平衡輸出。
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壓阻式傳感器應用最為普遍。
六、壓阻式傳感器的性能指標?
1.額定壓力范圍
額定壓力范圍是滿足標準規定值的壓力范圍。也就是在最高和最低溫度之間,傳感器輸出符合規定工作特性的壓力范圍。在實際應用時傳感器所測壓力在該范圍之內。
2.最大壓力范圍
最大壓力范圍是指傳感器能長時間承受的最大壓力,且不引起輸出特性永久性改變。特別是半導體壓力傳感器,為進步線性和溫度特性,一般都大幅度減小額定壓力范圍。因此,即使在額定壓力以上連續使用也不會被損壞。一般最大壓力是額定壓力最高值的2-3倍。
3.損壞壓力
損壞壓力是指能夠加工在傳感器上且不使傳感器元件或傳感器外殼損壞的最大壓力。
4.線性度
線性度是指在工作壓力范圍內,傳感器輸出與壓力之間直線關系的最大偏離。
5.壓力遲滯
為在室溫下及工作壓力范圍內,從最小工作壓力和最大工作壓力趨近某一壓力時,傳感器輸出之差。
6.溫度范圍
壓力傳感器的溫度范圍分為補償溫度范圍和工作溫度范圍。補償溫度范圍是由于施加了溫度補償,精度進進額定范圍內的溫度范圍。工作溫度范圍是保證壓力傳感器能正常工作的溫度范圍。
七、為什么壓阻式傳感器采用恒流源電橋?
當傳感器處在壓力介質中時,介質壓力作用于波紋膜片上,其中的硅油受壓,硅油將膜片的壓力傳感給半導體芯體。受壓后其電阻值發生變化,電阻信號通過引線引出。不銹鋼波紋膜片殼體感受壓力并保護芯體,因而壓阻式壓力傳感器能在腐蝕性的介質中感應壓力信號。
壓阻式壓力傳感器一般通過引線接入惠斯登電橋中。平時敏感芯體沒有外加壓力作用,電橋處于平衡狀態(稱為零位),當傳感器受壓后芯片電阻發生變化,電橋將失去平衡。若給電橋加一個恒定電流或電壓電源,電橋將輸出與壓力對應的電壓信號,這樣傳感器的電阻變化通過電橋轉換成壓力信號輸出。
出現在大部分壓力傳感器用制造集成電路的方法,形成四個電阻值相等的電阻條,并將它們連接刻制成惠斯登電橋。惠斯登電橋采用恒流供電,這樣電橋的輸出不受溫度的影響,惠斯登電橋檢測出電阻值的變化,經過差分一化放大器,輸出放大器放大后,再經過電壓電流的轉換,變換成相應的電流信號,該電流信號通過非線性校正環路的補償,即產生了輸入電壓成線性對應關系的4~20mA的標準輸出信號。
八、壓阻式壓力傳感器靈敏度計算?
壓阻式傳感器是在圓形硅膜片上擴散出四個電阻,這四個電阻接成惠斯登電橋。假設四個擴散電阻的起始電阻都相等且為R,當有應力作用時,兩個電阻的阻值增加,增加量為ΔR,兩個電阻的阻值減小,減小量為ΔR;另外由于溫度影響,使每個電阻都有ΔRT的變化量。若電橋的供橋電壓為U,則它的輸出電壓為:
式中:πL-壓阻系數;E-電阻半導體材料的彈性模量;S=πL·E-傳感器的靈敏度。
九、硅壓阻式力敏傳感器的靈敏度?
力敏傳感器的靈敏度計算,最常用的方法是給該傳感器供10V電,然后給該傳感器加載滿量程的力值,此時測量輸出的mv信號。靈敏度=輸出的mv信號/10V,單位為mv/V
十、半導體壓阻式進氣壓力傳感器工作原理?
壓阻式壓力傳感器工作原理
壓阻式壓力傳感器工作原理是用ISO技術將半導體材料的敏感芯片封裝在不銹鋼波紋膜片的殼體中,在不銹鋼波紋膜片和芯片之間充有硅油。
基本信息
中文名 壓阻式壓力傳感器工作原理
外文名 The work principle of pressure transducer
理論介紹
壓阻式壓力傳感器工作原理
用ISO技術將半導體材料的敏感芯片封裝在不銹鋼波紋膜片的殼體中,在不銹鋼波紋膜片和芯片之間充有硅油。芯片引線穿過殼體引出并采用密封措施,防止硅油向外泄露或外面的壓力介質滲入其中,這樣芯片、硅油、殼體和引線組成壓力傳感器。當傳感器處在壓力介質中時,介質壓力作用于波紋膜片上使使其中的硅油受壓,硅油將膜片的壓力傳遞給半導體芯片。芯片受壓后使其電阻值發生變化,電阻信號通過引線引出。不銹鋼波紋膜片殼體受到壓力并保護芯片,因而壓阻式壓力傳感器能在有腐蝕性介質中感應壓力信號。
壓阻式壓力傳感器一般通過引線接入惠斯通電橋中。平時敏感芯片沒有外加壓力作用,電橋處于平衡狀態(稱為零位)當傳感器受壓后芯片電阻發生變化,電橋失去平衡。若給電橋加一個恒定電流或者電壓電源,電橋將輸出與壓力對應的電信號,這樣傳感器的電阻變化通過電橋轉換為壓力信號輸出。

發布于
2024-04-29