薄膜片式压力传感器由于具有很高的灵敏度,常作为压力平衡检测器,用于高精度的流体压力侧量。

1.什么是薄膜式压力传感器

 

什么是薄膜式压力传感器

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薄膜 (厚度在 10~l0m)压力传感器按材料的不同可分为多晶硅,多晶锗、微晶硅.非晶硅及其合金.金属薄膜等不同类型;这类传感器实际上就是采用薄膜工艺制成的 薄膜压阻和电容式压力传感器。多晶硅 / 多晶锗传感器的种类较多.最基本的形式是利用 LPCVD 工艺,在 Si02 衬底上形成一层压阻电桥薄膜及其输出引线:有些用于高温测量场合的传感器用氧化层将多晶硅电阻与 SiO2 膜片隔离,它可以工作在 200℃条件下;哑铃型传感器已经用于衡器产品中。此外,SOI 工艺制造的压力传感器,变送器也开始商品化。我国许多研究机构都能生产薄膜压力传感器.变送器,例如中航公司的 CYB 离子束溅社射系列产品.测量 范围 0~100MPa,温度范围 -40~+400℃,精度可达 0.1%。

 

2.薄膜式压力传感器原理

薄膜片式压力传感器由于具有很高的灵敏度,常作为压力平衡检测器,用于高精度的流体压力侧量。其次,由于膜片分隔了被测试样(如某种气体试样)与平衡流体(测压系统中传递压力的流体,如氮气),因此特别适用于需要保持高纯度、定容积或有剧毒、强腐蚀性等场合。膜片的位移一般可通过电容或电阻的变化来确定。


由于膜片的力学性质是随温度而变的,因此推动压力是温度的函数。对精密侧量来说,此关系至为重要。另外膜片的变形以及膜片下的容积,直接影响容积测量的精确度,因此必需建立推动压力、膜片位移与温度的关系。推动压力与温度的关系一般直接通过实验测定,不过这种热平衡条件下的多点测量很花时间。现在已发展了若干种基于弹性理论的计算方法,可以估算膜片位移与压力的关系。
 

3.薄膜式压力传感器作用

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。