电阻桥压力传感器(硅压阻式压力传感器)

海潮机械 2023-01-05 20:00 编辑:admin 299阅读

1. 硅压阻式压力传感器

1, 半导体材料

由于硅半导体耐高电压、耐高温、晶带宽度大,比其它半导体材料有体积小、效率高、寿命长、可靠性强等优点,因此被广泛用于电子工业集成电路的生产中。高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成P型硅半导体另外广泛应用的二极管、三极管、晶闸管和各种集成电路(包括我们计算机内的芯片和CPU)都是用硅做的原材料。

2, 太阳能光伏电池板

多晶硅可以直接用于制造太阳能光伏电池板,或加工成单晶硅后再用于制造光伏电池板。先将硅料铸锭、切片或直接用单晶硅棒切片,再通过在硅片上掺杂和扩散形成PN结,然后采用丝网印刷法,将银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面上涂减反射膜等一系列工艺加工成太阳能电池单体片,最后按需要组装成太阳能电池板。目前,硅光伏电池占世界光伏电池总产量的98% 以上,其中多晶硅电池约占55% ,单晶硅电池约占36% ,其它硅材料电池约占70%。由于多晶硅光伏电池的制造成本较低,光电转换效率较高(接近20%),因而得到快速发展。[4]

3, 集成电路

这是将成千上万个分立的晶体体管、电阻、电容等元件,采用掩蔽、光刻、扩散等工艺,把它们集成一个或几个尺寸很小的晶片上,集结成一个以几个完够的电路。集成电路大大减小了体积、重量、引出线和焊点数目,并提高了电路性能和可靠性,同时降低了成本,便于批量生产,使计算机工业飞速发展。

4, 探测器

由对光照敏感的PN结或PIN结构成的光生伏打型的探测器。PIN结不是突变的PN结,而是在结的P和N侧之间加入本征区I层。该结构的光照表面(如P)区做得较薄,使入射光进入本征区而被吸收,产生空穴-电子对。本征区的强电场使载流子快速飘移,通过本征区。因此,PIN结相同材料的PN结构相比,其响应时间更短。

5,传感器

硅的传感器有压阻传感器,它是将压力转化为电信号。硅片受外力作用时晶格形变,使得电阻率改变。热敏电阻,利用硅的负温度系数效应,当温度升高时,载流子浓度增加,使得电阻率下降。

硅还可用于光敏传感器和磁敏传感器等。

2. 硅压阻式压力传感器的优点

半导体应变片式传感器在实际应用中被称为压阻式压力传感器,压阻式压力传感器在早期利用半导体应变片粘贴在弹性体上制成。上世纪70年代后期,研制出了周边固定的力敏电阻和硅膜一体化的扩散型压阻式压力传感器,克服了粘贴带来的滞后、蠕变及固有频率较低和集成化困难的缺点,且把应变电阻条和误差补偿、信号调理等电路集成在一块硅片上。

3. 硅压阻式压力传感器的应用

压差传感器是一种用来测量两个压力之间差值的传感器,通常用于测量某一设备或部件前后两端的压差。

压差传感器外壳为铝合金、不锈钢结构。两个压力接口为M10螺纹和旋塞、Ф6塔头结构。广泛应用于纺织车间、锅炉送风、井下通风等电力、煤炭,纺纱棉箱,除尘设备,行业压力过程控制领域。

压差传感器的工作原理是被测压力直接作用于传感器的膜片上,使膜片产生与水压成正比的微位移,使传感器的电容值发生变化,和用电子线路检测这一变化,并转换输出一个相对应压力的标准测量信号。

4. 硅压阻式压力传感器测定液体表面张力系数实验报告

1、观察传感器外观是否有变形,裂纹等情况,若出现这些情况,需要联系厂家更换新的传感器。

2、在称重控制器(称重仪表)中找到传感器连接端,测定传感器连接电路。

正常情况下,激励电压(EXC+到EXC-之间)是5-10V,输出电压(SIG+到SIG-之间)在设备空载时接近于0,小于传感器最大输出量。超出此范围则联系服务商申请更换传感器。

3、测量传感器阻值,通过阻值判定传感器好坏:输入电阻≧输出电阻>桥阻;一般情况下桥阻之间相等或者两两相等。

5. 硅压阻式压力传感器工作原理

工作原理 压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件,扩散电阻在基片内接成电桥形式。

当基片受到外力作用而产生形变时,各电阻值将发生变化,电桥就会产生相应的不平衡输出。

用作压阻式传感器的基片(或称膜片)材料主要为硅片和锗片,硅片为敏感 材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视,尤其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用最为普遍。