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業(yè)余時空 |
現(xiàn)在位置：諸夏-業(yè)余時空 |
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| MEMS壓力傳感器運用原理知識 |
| 發(fā)布者：現(xiàn)代豪方科技
發(fā)布時間：2011-1-4 【字體：大
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MEMS壓力傳感器原理: 目前的MEMS壓力傳感器有硅壓阻式壓力傳感器和硅電容式壓力傳感器，兩者都是在硅片上生成的微機電傳感器。 硅壓阻式壓力傳感器是采用高精密半導體電阻應(yīng)變片組成惠斯頓電橋作為力電變換測量電路的，具有較高的測量精度、較低的功耗，極低的成本�；菟诡D電橋的壓阻式傳感器，如無壓力變化，其輸出為零，幾乎不耗電。
MEMS硅壓阻式壓力傳感器采用周邊固定的圓形的應(yīng)力杯硅薄膜內(nèi)壁，采用MEMS技術(shù)直接將四個高精密半導體應(yīng)變片刻制在其表面應(yīng)力最大處，組成惠斯頓測量電橋，作為力電變換測量電路，將壓力這個物理量直接變換成電量，其測量精度能達0.01%~0.03%FS。上下二層是玻璃體，中間是硅片，硅片中部做成一應(yīng)力杯，其應(yīng)力硅薄膜上部有一真空腔，使之成為一個典型的絕壓壓力傳感器。應(yīng)力硅薄膜與真空腔接觸這一面經(jīng)光刻生成的電阻應(yīng)變片電橋電路。當外面的壓力經(jīng)引壓腔進入傳感器應(yīng)力杯中，應(yīng)力硅薄膜會因受外力作用而微微向上鼓起，發(fā)生彈性變形，四個電阻應(yīng)變片因此而發(fā)生電阻變化，破壞原先的惠斯頓電橋電路平衡，產(chǎn)生電橋輸出與壓力成正比的電壓信號。
電容式壓力傳感器利用MEMS技術(shù)在硅片上制造出橫隔柵狀，上下二根橫隔柵成為一組電容式壓力傳感器，上橫隔柵受壓力作用向下位移，改變了上下二根橫隔柵的間距，也就改變了板間電容量的大小，即△壓力=△電容量。
MEMS壓力傳感器的應(yīng)用 MEMS壓力傳感器可以用類似集成電路(IC)設(shè)計技術(shù)和制造工藝，進行高精度、低成本的大批量生產(chǎn)，從而為消費電子和工業(yè)過程控制產(chǎn)品用低廉的成本大量使用MEMS傳感器打開方便之門，使壓力控制變得簡單易用和智能化。傳統(tǒng)的機械量壓力傳感器是基于金屬彈性體受力變形，由機械量彈性變形到電量轉(zhuǎn)換輸出，因此它不可能如MEMS壓力傳感器那樣做得像IC那么微小，成本也遠遠高于MEMS壓力傳感器。相對于傳統(tǒng)的機械量傳感器，MEMS壓力傳感器的尺寸更小，最大的不超過1cm，使性價比相對于傳統(tǒng)“機械”制造技術(shù)大幅度提高。 MEMS壓力傳感器廣泛應(yīng)用于汽車電子：如TPMS(輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng))、發(fā)動機機油壓力傳感器、汽車剎車系統(tǒng)空氣壓力傳感器、汽車發(fā)動機進氣歧管壓力傳感器(TMAP)、柴油機共軌壓力傳感器;消費電子，如胎壓計、血壓計、櫥用秤、健康秤，洗衣機、洗碗機、電冰箱、微波爐、烤箱、吸塵器用壓力傳感器、洗衣機、飲水機、洗碗機、太陽能熱水器用液位控制壓力傳感器工業(yè)電子，如數(shù)字壓力表、數(shù)字流量表、工業(yè)配料稱重等。 壓力傳感器通常專指是非標準 mV 信號輸出的元件級產(chǎn)品，是壓力變送器的核心元件，由于信號 的非標準性，用戶使用時需要進行壓力標定和設(shè)計專門的信號處理電路；由于信號微弱，距離較長時需要增加放大器 ；
壓力變送器從書面意義上也屬于壓力傳感器 ，但是其輸出信號為標準通用 的信號，如 4~20mA ， 1~5V 等，可以遠距離傳送，并且可以與標準儀表配套。同時其壓力值已經(jīng)進行過標定，用戶只需通過儀表的量程設(shè)定即可使用。
現(xiàn)在人們說的傳感器是由兩部分組成的，即分別是敏感元件和轉(zhuǎn)換元件。其中敏感元件是指傳感器中能夠直接感受或響應(yīng)被測量的部分；轉(zhuǎn)換元件是指傳感器中將敏感元件感受或響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測量的電信號部分。由于傳感器的輸出信號一般很微弱，需要將其調(diào)制與放大。隨著集成技術(shù)的發(fā)展，人們又將這部分電路及電源等電路也一起裝在傳感器內(nèi)部。這樣，傳感器就可以輸出便于處理，傳輸?shù)目捎眯盘柫恕?nbsp;
而在以前技術(shù)相對落后時，所謂的傳感器是指上文中的敏感元件，而變送器就是上文中的轉(zhuǎn)換元件。 變送器的種類很多，用在工控儀表上面的變送器主要有溫度變送器，壓力變送器，流量變送器，電流變送器，電壓變送器等在現(xiàn)代豪方傳感器之家是熱門產(chǎn)品，其報價以及產(chǎn)品技術(shù)資料！
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