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扩散硅压力变送器的一般介绍及应用优势
信息来源: 扩散硅压力变送器 | 2021-09-16 点击量: 2139

   作为四种传感器芯体的其中之一的扩散硅芯体已经越来越广泛的应用到压力传感器生产运用中,所以有必要了解其工作原理及使用中该注意的一些事项,淄博恺讯为您作个简单说明:

  一、扩散硅压力变送器的一般介绍:
  硅单晶材料在受到外力作用产生极微小应变时(一般步于400微应变),其内部原子结构的电子能级状态会发生变化,从而导致其电阻率剧烈变化(G因子突变)。用此材料制成的电阻也就出现极大变化,这种物理效应称为压阻效应。利用压阻效应原理,采用集成工艺技术经过掺杂、扩散,沿单晶硅片上的特点晶向,制成应变电阻,构成惠斯凳电桥,利用硅材料的弹性力学特性,在同一切硅材料上进行各向异性微加工,就制成了一个集力敏与力电转换检测于一体的扩散硅传感器。给传感器匹配一放大电路及相关部件,使之输出一个标准信号,就组成了一台完整的压力变送器。
  二、技术特点:
  1、灵敏度高
  扩散硅敏感电阻的灵敏因子比金属应变片高50~80倍,它的满量程信号输出在80-100mv左右。对接囗电路适配性好,应用成本相应较低。由于它输入激励电压低,输出信号大,且无机械动件损耗,因而分辩率极高。
  2、可靠性高
  扩散硅敏感膜片的弹性形变量在微应变数量级,膜片zui大位移量在来微米数量级,且无机械磨损,无疲劳,无老化。平均无故障时间长,性能稳定,可靠性高。
  3、精度高
  扩散硅压力传感器的感受、敏感转换和检测三位一体,无机械动件连接转换环节,所以不重复性和迟滞误差很小。由于硅材料的刚性好莱坞,形变小,因而传感器的线性也非常好。因此综合表态精度很高。
  4、频响高
  由于敏感膜片硅材料的本身固有频率高,一般在50KC。制造过程采用了集成工艺,膜片的有效面积可以很小,配以刚性结构前置安装特殊设计,使传感器频率响应很高,使用带宽可达零频至100千赫兹。
  5、抗电击穿性能好
  由于采用了特殊材料和装配工艺,扩散硅传感器不但可以做到130℃正常使用,在强磁场、高电压击穿试验中可抗击1500V/AC电压的冲击压力变送器。
  6、度性能好
  随着集成工艺技术进步,扩散硅敏感膜的四个电阻一致性得到进一步提高,原始的手工补偿已被激光调阻、计算机自动休整技术所替代,传感器的零位和灵敏度温度系数已达10-5
  /℃数量级,工作温度也大幅度提高。
  7、耐腐蚀性好
  由于扩散硅材料本身优良的化学防腐性能好,即使传感器受压面不隔离,出能在普通使用中适应各种介质。硅材料又与硅油有良好的兼容性,使它在采用防腐材料隔离时结构工艺更易于实现。加之它的低电压、低电流、低功耗、低成本和本质安全防爆的特点,可替代诸多同类型的同功能产品,具有*良的性能价格比。

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