压阻式压力传感器的原理

发布时间:2021-10-26 08:59

    压阻式传感器是压力式传感器的一种。压阻式压力传感器又称扩散硅压力传感器。
    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。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。当径向应力为零值。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,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。

上一篇:电容位移传感器工作原理
下一篇:氧气传感器的工作原理

免责声明: 凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处。非本网作品均来自互联网,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。