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壓阻式壓力傳感器與單晶傳感器靈敏度的優(yōu)勢對比

發(fā)布時間:2022-03-02 16:17:10點擊量:

  對壓阻式壓力傳感器使用新的信號處理技術的半導體元件能夠對標準誤差參數進行精確、自動和低成本的電子補償。由此產生的簡化和便利性開辟了廣闊的新應用領域,包括將橋式傳感器用于壓力以外的特性。由于大多數控制系統(tǒng)使用電信號進行操作,因此在進一步處理或分析之前,必須將壓力或力轉換為電流或電壓。

壓阻式壓力傳感器與單晶傳感器靈敏度的優(yōu)勢對比(圖1)

  電容和電阻信號傳感器通常用于此目的。電容式傳感器將壓力檢測為與兩個(或更多)隔膜之間的距離相關的電容,該距離隨壓力的變化而變化。為了提供有用的輸出,這種電容變化通常表示為交流信號的衰減或諧振電路中的頻移。在電阻式傳感器中,壓力通過使傳感器機械變形來改變電阻,例如,使橋式電路中的電阻器能夠將壓力檢測為跨過橋的比例差分電壓。


  傳統(tǒng)的電阻式壓力測量設備包括薄膜電阻器、應變儀、金屬合金和多晶半導體。近年來,單晶硅壓力傳感器得到廣泛應用。雖然采用半導體技術制造,但它們也根據電阻原理運行。單晶半導體中的電阻變化(壓電效應)明顯高于標準應變儀中的電阻變化,標準應變儀的電阻隨結構的幾何變化而變化。摻雜半導體的電導率受極小的機械變形所產生的變化(晶體網格的壓縮或拉伸)的影響。因此,單晶傳感器的靈敏度高于大多數其他類型的傳感器。


  具體優(yōu)點是:

  1.高靈敏度,>10mV/V

  2.在恒定溫度下具有良好的線性度

  3.能夠在沒有信號滯后的情況下跟蹤壓力變化,達到破壞性極限


  缺點是:

  1.滿量程信號對溫度的強非線性依賴性(高達1%/開爾文)

  2.大的初始偏移(高達滿量程的100%或更多)

  3.偏移隨溫度的強烈漂移


  在一定限度內,這些缺點可以用電子電路來彌補。

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