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传感工业中,传感、温度、流速是应用最广泛的传感器。随着科学技术的飞速发展,在不同工业技术应用中,传统物理量的监测频率较以往有所提高,且在不同程度上也有较高的应用需求。
本论文通过压阻式压力传感器技术、应用、产品解析,就一些相关原理和概念做一个分享。
压力传感器
量测上所说的“压力”,即物理上的“压强”,即物质状态的重要参量。压力表上的测量有压表、绝压(绝对压力)、负压、真空度。工业界使用的压力指示值大多是表压,也就是绝对压力与大气压之差,所以绝压是指表压与大气压之和。如果测得的压力低于大气压,就叫负压或真空。
测压传感器的工作原理,可分为压阻式压力传感器、压电式压力传感器、压磁式压力传感器、电容式压力传感器、霍尔压力传感器等。
压阻压力传感器
在实际应用中,半导体应变片式传感器称为压阻式压力传感器,早期采用半导体应变片粘贴于弹性体上制造。70年代中后期开发出周边固定力敏电阻与硅膜一体化的扩散型压阻压力传感器,解决粘贴过程中由于粘接引起的滞后、蠕动、低频率、难以集成等缺点,并采用应变电阻条进行补偿,在硅晶片上集成了信号调理等电路。
该传感器的主要特点是体积小、重量轻、集成方便,具有极高的灵敏度和分辨率,适合于微压测量。但是因为它是用半导体硅材料制造的,对温度敏感,如果不进行温度补偿,温度误差会很大。
压力感应器的应用。
压阻压力传感器具有一系列优势,在航天、航海、石油化工、医疗设备、气象、军事等领域有着广泛的应用。
在全球范围内蔓延新冠疫情,呼吸机、制氧机、血压计和其他医疗设备的需求呈现出井喷式增长,其中,压阻式压力传感器是其核心部件。家庭型呼吸机、医疗型呼吸机、精密血压计等应用中,压阻式压力传感器曾一度供不应求,甚至断货。
压力传感器系列产品。
压阻压力传感器工艺复杂,制作工艺要求高。目前国内市场上的产品很少,主要是进口的。幸好国产产品很少,但也不见得没有,而且就性能指标和技术实力而言,也不比进口产品差。
传感器要做好,离不开底层核心技术的开发与探索,而芯片设计与制造能力的高低,将直接关系到传感器最终性能和适用性。
对传感企业而言,当前和未来的市场,机遇和挑战并存,更多中国传感器企业正朝着正确的方向迈进。有了工业物联网、智能制造水平的提高,相信能有更多优秀的国内传感器企业和产品涌现出来。