壓力傳感器模具壓力怎么調(diào)整,壓力傳感器的壓力測量方法?
用于測量絕壓、表壓和差壓的壓阻式傳感器的高精度和多功能性使其適用于許多應用,包括工業(yè)和汽車領(lǐng)域的許多領(lǐng)域。本文介紹了壓力傳感器如何滿足不同應用日益苛刻的要求,例如插電式混合動力汽車(PHEV)中的油箱壓力傳感或電池電動汽車(BEV)不斷增長的領(lǐng)域。壓力傳感器支持電池管理和電池冷卻液、空氣懸架、真空制動助力、變速箱和HVAC系統(tǒng)。

每個壓力傳感器的核心部件是敏感元件,它將壓力轉(zhuǎn)換為電信號。范圍廣泛的高精度壓阻式壓力傳感微機電系統(tǒng)(MEMS)芯片有助于實現(xiàn)這一目的。壓阻式壓力傳感器芯片的強大設(shè)計特性專注于在更小的封裝中實現(xiàn)更高的靈敏度和性能,增強了介質(zhì)阻力、易于處理以及在其生命周期內(nèi)提供可靠信號的能力。
一、壓力傳感器的壓阻原理
壓阻芯片中的傳感材料是硅膜片,當施加壓力時它會彎曲。這種變形或機械應力會導致作為電阻橋配置植入隔膜內(nèi)的壓敏電阻的電阻率發(fā)生變化。

根據(jù)電阻器的方向,這種變化可以增加或減少。然后,電橋電路將此變化轉(zhuǎn)換為電信號,該電信號與施加的壓力差成正比。
作為MEMS技術(shù)的早期采用者之一,壓阻式壓力傳感器廣泛用于汽車行業(yè),以支持發(fā)動機管理和安全系統(tǒng),原因如下:
·硅中電阻的壓阻變化是基于材料中的彈性張力與半導體的特殊能帶結(jié)構(gòu)的相互作用。因此,可以實現(xiàn)比簡單金屬大100倍的K因子。
·測量元件由硅單晶制成。由應力引起的不可逆變形和重排是多晶材料中的已知效應。因此,拉伸單晶膜后,傳感器總是恢復到原來的狀態(tài),不會變形。
·壓阻效應發(fā)生在材料塊內(nèi)部。因此,電容式傳感器可能會發(fā)生表面的電化學老化,因此不會影響效果和傳感器性能。
二、壓力傳感器的不同方法
絕對壓力傳感器測量相對于密封真空參考的壓力,因此無論溫度變化如何都保持精確和準確。對于密封模具,絕對真空是通過在真空條件下將硅陽極鍵合到固體玻璃基底上來產(chǎn)生的,無論是正面還是背面。

對于正面壓力應用,被測介質(zhì)與芯片正面的有源電子元件直接接觸。這種測量方法可以測量干燥和非腐蝕性氣體和空氣。
為了測量非腐蝕性氣體和流體的壓力,例如涉及燃料或機油應用的那些,必須避免與前側(cè)接觸。取而代之的是,介質(zhì)通過背面的孔進入,參考真空室以玻璃蓋的形式添加到正面。
差壓傳感器測量兩個施加壓力之間的差異。正面壓力較高的壓力差會導致輸出信號發(fā)生正變化。如果后側(cè)壓力高于前側(cè)壓力,則輸出信號變化為負。這些傳感器適用于非腐蝕性氣體和流體,例如涉及過濾器監(jiān)測或流量控制的那些。

顧名思義,表壓傳感器用于測量氣體或液體的液位或體積。它是一種特殊類型的差壓傳感器,因為正面或背面都暴露在環(huán)境壓力下,而另一側(cè)則暴露在被測介質(zhì)中。
三、壓力傳感器的技術(shù)特點
由于壓力傳感器芯片的靈活配置,以下技術(shù)進步是可能的:
·如果用于絕對測量的參考室采用原子鍵合密封,則與其他玻璃粉鍵合技術(shù)相比,壓力傳感器可確保較高的長期穩(wěn)定性。
·使用背面絕對壓力傳感器可以輕松密封設(shè)計,因為晶圓級封裝允許電子和應用流體或氣體之間的清晰分離。
·電屏蔽可以直接設(shè)計到MEMS層系統(tǒng)中,以減少對芯片性能的電磁和電化學影響。
·用于壓力傳感元件和傳感器封裝的堅固焊點的可選芯片背面金屬化可以實現(xiàn)顯著的介質(zhì)電阻,并結(jié)合高機械穩(wěn)健性。
·較新的模具設(shè)計提供了創(chuàng)建絕對和相對壓力平臺產(chǎn)品的靈活性,只需對壓力傳感器組件進行較小的設(shè)計更改。


