压阻式压力传感器的核心元件?

admin 泰里仪器网 2024-11-23 07:16 0 阅读

一、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。

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最早发明者?

1954年C.S.史密斯详细研究了硅的压阻效应,从此开始用硅制造压力传感器。早期的硅压力传感器是半导体应变计式的。

四、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。

五、压阻式传感器?

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。

六、压阻式力敏传感器?

力敏传感器是将应力、压力等力学量转换成电信号的转换器件。力敏传感器有电阻式、电容式、电感式、压电式和电流式等多种形式,它们各有优缺点。半导体压力传感器的主要技术性能:输出3~20mV/V; 精度0.25%; 频率0~ 5000Hz; 工作温度-55~120摄氏度。这种传感器的优点是体积小、成本低,缺点是对湿度十分敏感。

压电式力敏传感器的优点是灵敏度高,工作温度范围宽(-70~250摄氏度),缺点是成本稍高。近年来,压电式力敏传感器的应用领域和市场销售额明显扩大。

七、压阻式传感器换算公式?

比如4-20mA对应0-32米高,也就是4mA对应0m,20mA对应32m。

传感器的输出都是线性的,每1mA对应高度相同为32/(20-4)=2m 比如输出是10mA,那么高度是(10-4)*2=12m高。压力变送器测量出来的压力和水位关系是: 100KPa=10m水柱高 在测量方法正确的前提下,如果测量出来的水压是200KPA,那么水柱高就是20m。

八、阻压式传感器的组成?

压阻式压力传感器又称为固态压力传感器,它不同于粘贴式应变计需通过弹性敏感元件间接感受外力,而是直接通过硅膜片感受被测压力的。硅膜片的一面是与被测压力连通的高压腔,另一面是与大气连通的低压腔。

  硅膜片一般设计成周边固支的圆形,直径与厚度比约为20~60。在圆形硅膜片N型定域扩散4条P杂质电阻条,并接成全桥,其中两条位于压应力区,另两条处于拉应力区,相对于膜片中心对称。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上扩散制作电阻条,两条受拉应力的电阻条与另两条受压应力的电阻条构成全桥。

   压力传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。这种传感器采用集成工艺将电阻条集成在单晶硅膜片上,制成硅压阻芯片,并将此芯片的周边固定封装于外壳之内,引出电极引线。

  压阻式压力传感器主要由固定在硅杯上的硅杯膜片和外壳组成。硅膜片的上下有低压腔和高压腔,高压腔通入被测压力,低压腔与大气相通,检测表压力。也可以分別通入高、低压力,检测差压力。在被测压力或差压作用下,硅膜片产生应变,扩散电阻的阻值随应变而变化。传感器的外形结构因被测介质性质和测压环境而有所不同。由硅杯膜片构成的压力传感器又称为扩散硅压力传感器。

  已经出现的集成压阻式压力传感器(又称固态压力传感器),采用大规模集成电路技术,将扩散电阻、检测放大电路、温度补傥电路乃至电源变换电路和微处理器集成在同一块中晶硅膜片上,兼有信号检测、处理(放大、运算、补偿)、记忆功能,从而大大地提高了传感器的稳定性和测量准确度。

九、压阻式传感器是什么?

压阻式传感器是指利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。单晶硅材料在受到力的作用后,电阻率发生变化,通过测量电路就可得到正比于力变化的电信号输出。压阻式传感器用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的其他物理量的测量和控制。

十、陶瓷压阻压力传感器与扩散硅压力传感器精度哪个好?

硅压力传感器利用硅受压后电阻值变化来测量压力;陶瓷电容压力传感器利用受压后电容量变化来测压。硅压力传感器的灵敏度高,成本低,受温度影响大。陶瓷电容传感器重复性优秀,过载能力强,受温度影响小,感压截面积大,成本略高。 两者各有特点,没有哪一个有绝对优势。一般的应用建议选用硅压阻的,品种多,价格低。

The End
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