一、半导体压阻式进气压力传感器工作原理?
压阻式压力传感器工作原理
压阻式压力传感器工作原理是用ISO技术将半导体材料的敏感芯片封装在不锈钢波纹膜片的壳体中,在不锈钢波纹膜片和芯片之间充有硅油。
基本信息
中文名 压阻式压力传感器工作原理
外文名 The work principle of pressure transducer
理论介绍
压阻式压力传感器工作原理
用ISO技术将半导体材料的敏感芯片封装在不锈钢波纹膜片的壳体中,在不锈钢波纹膜片和芯片之间充有硅油。芯片引线穿过壳体引出并采用密封措施,防止硅油向外泄露或外面的压力介质渗入其中,这样芯片、硅油、壳体和引线组成压力传感器。当传感器处在压力介质中时,介质压力作用于波纹膜片上使使其中的硅油受压,硅油将膜片的压力传递给半导体芯片。芯片受压后使其电阻值发生变化,电阻信号通过引线引出。不锈钢波纹膜片壳体受到压力并保护芯片,因而压阻式压力传感器能在有腐蚀性介质中感应压力信号。
压阻式压力传感器一般通过引线接入惠斯通电桥中。平时敏感芯片没有外加压力作用,电桥处于平衡状态(称为零位)当传感器受压后芯片电阻发生变化,电桥失去平衡。若给电桥加一个恒定电流或者电压电源,电桥将输出与压力对应的电信号,这样传感器的电阻变化通过电桥转换为压力信号输出。
二、压阻式压力传感器灵敏度计算?
压阻式传感器是在圆形硅膜片上扩散出四个电阻,这四个电阻接成惠斯登电桥。假设四个扩散电阻的起始电阻都相等且为R,当有应力作用时,两个电阻的阻值增加,增加量为ΔR,两个电阻的阻值减小,减小量为ΔR;另外由于温度影响,使每个电阻都有ΔRT的变化量。若电桥的供桥电压为U,则它的输出电压为:
式中:πL-压阻系数;E-电阻半导体材料的弹性模量;S=πL·E-传感器的灵敏度。
三、压阻式压力传感器的核心元件?
核心元件是电阻压变片。
目前,普遍采用压阻式拉压力传感器测量水平方向所受拉压力。压阻式拉压力传感器组成结构包括两大部分弹性敏感元件和电阻压变片。其中,弹性敏感元件是敏感元件,可根据被测参数来设计或选择结构和形式;电阻压变片的作用是将水平方向所受的拉压力转换成电阻变化的转换元件;电阻压变片是压阻式拉压力传感器的核心元件。
弹性敏感元件在水平方向拉压力的作用下表面产生应变。导致粘贴在弹性敏感元件表面的电阻压变片的电阻值发生变化。从而通过测量电阻压变片的电阻值变化,确定被测量参数的大小。