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压阻式传感器的结构

来源:www.zuowenzhai.com    作者:编辑   日期:2024-06-09
压阻式压力传感器的原理

结构如图所示。其核心部分是一块沿某晶向(如〈1 0〉)切割的N型的圆形硅膜片(见图2-35(b))。在膜片上利用集成电路工艺方法扩散上四个阻值相等的P型电阻。用导线将其构成平衡电桥。膜片的四周用圆硅环(硅杯)固定,其下部是与被测系统相连的高压腔,上部一般可与大气相通。在被测压力P作用下,膜片产生应力和应变。膜片上各点的应力分布由式(2-20)和式(2-21)给出。当时,径向应力为零值。四个电阻沿〈1 1 0〉晶向并分别在x=0.635r处的内外排列,在0.635r之内侧的电阻承受的为正值,即拉应力(见图2-25(b)),外侧的电阻承受的是负值,即压应力。由于〈1 1 0〉晶向的横向为〈0 0 1〉,因此,,代入式(2-29)内外电阻的相对变化为式中 、——内、外电阻上所承受径向应力的平均值。设计时,要正确地选择电阻的径向位置,使,因而使。使四个电阻接入差动电桥,初始状态平衡,受力P后,差动电桥输出与P相对应。为了保证较好的测量线性度,要控制膜片边缘处径向应变。而膜片厚度为h≥式中 ——;膜片边缘允许的最大径向应变。 压阻式压力传感器由于弹性元件与变换元件一体化,尺寸小,其固有频率很高,可以测频率范围很宽的脉动压力。固有频率可按下式计算式中 ——硅片的密度(kg/m2) 压阻式压力传感器广泛用于流体压力、差压、液位等的测量。特别是它的体积小,最小的传感器可为0.8mm,在生物医学上可以测量血管内压、颅内压等参数。

这两个概念你得搞清楚,压阻传感器指的是压力传感器中用的一种工作原理,压阻式的。压力传感器是一种感测压力的传感器,且绝大部分都是用压阻式的。 但是利用压阻式的传感器还有压差传感器、拉力传感器等。

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(图1)。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。图1 中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。图2中是两种微型压力传感器的膜片,图中数字的单位为毫米。此外,也有采用方形硅膜片和硅柱形敏感元件的。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。




19174656610气敏电阻式传感器有哪三部分组成?
骆怪志答:气敏电阻式传感器一般由三部分组成:敏感层、电极和外壳。敏感层:是气敏电阻式传感器的核心部件。它通常是由氧化物微粒或纳米材料制成的粉末状物质。敏感层的特殊结构保证了它对特定气体的敏感性。当被检测的气体与敏感层发生反应时,导致敏感层电阻发生变化。电极:用于将敏感层的电阻变化转化为电信号。气...

19174656610压阻式传感器的结构
骆怪志答: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。图2中是两种微型压力传感器的膜片,图中数字的单位为毫米。此外,也有采用方形硅膜片和硅柱形敏感元件的。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...

19174656610电阻式传感器的结构
骆怪志答:结构:由电阻元件及电刷(活动触点)两个基本部分组成。电刷相对于电阻元件的运动可以是直线运动、转动和螺旋运动,因而可以将直线位移或角位移转换为与其成一定函数关系的电阻或电压输出。电位器的结构与材料(1)电阻丝: 康铜丝、铂铱合金及卡玛丝等(2)电刷: 常用银、铂铱、铂铑等金属(3)骨架:常用...

19174656610电阻型进气压力传感器的结构
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191746566104种进气压力传感器的结构、原理、检测、维修方法
骆怪志答:1.压敏电阻式进气压力传感器的结构与原理下图所示为压敏电阻式进气压力传感器的结构示意图。该传感器主要由压力转换元件和放大压力转换元件输出信号的混合集成电路为主构成。压力转换元件是利用半导体的压电效应制成的硅(膜)片。硅(膜)片的一面是真空区,另一面作用的是进气管压力,其工作原理与电磁式进气压力传感器基...

19174656610应变电阻传感器内部由哪些构件构成?可以分为哪几类?求解,非常感谢!_百...
骆怪志答:应变式电阻传感器由弹性元件和应变片组成。其中应变片是最核心的部件。应变式电阻传感器按材料的不同,可分为金属应变片电阻传感器 、半导体应变片电阻传感器 两大类。

19174656610热敏电阻式温度表传感器的结构及工作原理如何?
骆怪志答:‍‍热敏电阻式冷却液温度传感器的主要元件为负温度系数的热敏电阻,即温度升高,电阻值下降;温度下降,电阻值上升。闭合点火开关,冷却液温度表电路接通。当水温较低时,热敏电阻阻值大,冷却液温度表电路电流较小,冷却液温度表加热线圈的温度低,双金属片的变形量较小,指针指示低温;当...

19174656610巨磁电阻传感器常用的桥式结构有几种
骆怪志答:两种。根据调查巨磁电阻传感器的相关资料得知,巨磁电阻传感器常用的桥式结构只有大桥与小桥两种。巨磁阻又称特大磁电阻,即GMR,比AMR技术磁头灵敏度高2倍以上,GMR磁头是由4层导电材料和磁性材料薄膜构成的:一个传感层、一个非导电中介层、一个磁性的栓层和一个交换层。

19174656610变磁阻式传感器的介绍
骆怪志答:变磁阻式传感器(又称自感式电感传感器)属于电感式传感器的一种。它是利用线圈自感量的变化来实现测量的,它由线圈、铁芯和衔铁三部分组成。

19174656610电阻式传感器如何构成加速度计
骆怪志答:1、将一个质量块固定在弹性体上,将电阻应变片贴在质量块和弹性体之间。2、当有加速度作用在质量块上时,质量块会相对于弹性体发生位移,使得电阻应变片发生形变。3、通过电桥电路检测电阻应变片上的电阻值变化,从而得到电压信号输出。


(编辑:赖戚艳)
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