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    高溫壓力傳感器設計的難點

    日期:2022-09-25 09:30
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    摘要:
     高溫壓力傳感器設計的難點
          壓力傳感器是目前應用*為廣泛的一種傳感器 。傳統的壓力傳感器以機械結構型的器件為主,利用壓電效應,把彈性體的形變轉換成對應壓力的大小。隨著半導體技術的發展,壓力傳感器性能得到大幅提高,不僅體積小、質量輕、功耗小,而且精度、穩定性、可靠性更高,這也大大擴展了它的應用市場。 

          高溫壓力傳感器主要是為了解決高溫環境下各種氣體、液體壓力的測量,廣泛應用于鍋爐、管道、高溫反應容器內的壓力、井下壓力和各種發動機腔體內的壓力、高溫油品液位與檢測、油井測壓等領域壓力的測量。在這些領域中,傳感器都處于高溫環境條件下工作,使得傳感器的放大電路工作很容易失效,這也是高溫壓力傳感器設計的難點。*好的解決辦法就是將傳感器件與放大電路相分離,信號激勵與信號處理由計算機來完成?,F在,研究比較多的高溫壓力傳感器主要有SOS,SOI,SiO2,Poly2Si等半導體傳感器,還有濺射合金薄膜高溫壓傳感器和力傳感器、高溫光纖壓力高溫電容式壓力傳感器等。與傳統的壓阻式壓力傳感器相比,半導體電容式壓力傳感器具有靈敏度高、溫度穩定性好、功耗小等優點,而且它只對壓力敏感,對應力不敏感,所以,電容式壓力傳感器在許多領域得到廣泛應用。簡單介紹一下電容式高溫壓力傳感器制作工藝。硅電容式壓力傳感器的感應元件是半導體薄膜,它主要由單晶硅和多晶硅制作而成。典型的電容式傳感器結構由上下電極、絕緣體和襯底所組成。當薄膜受壓力作用時,它會發生形變,這就導致上下電極之間的距離緊跟著發生變化,從而使電容發生變化。但電容的變化與上下電極之間的距離呈非線性關系。所以,要用補償電路對其進行補償。由于高溫條件對補償電路的影響很大,所以應當避免補償電路在高溫環境下工作,*好的解決辦法就是把傳感器件與放大電路分離,通過模型識別來得到所測環境的壓力。

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