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微压力传感器的工作原理是对微压力传感器工作原理的详细说明。
时间:2018-12-19 15:00:53 来源:江陵新闻网 作者:匿名



在测量过程中,压力直接作用于传感器的膜片,使膜片产生与介质压力成比例的微位移,使传感器的阻力发生变化,并通过电子电路检测变化,并转换输出。对应于该压力的标准信号,这种过程是微压力传感器的测量过程。

对于微压力传感器,灵敏度和线性度是微压力传感器最重要的两个性能指标。为了生产出能够满足实际应用需求的传感器,必须探索一种有效的微压传感器灵敏度和线性度仿真方法。在实际研究中,发现了基于有限元分析(FEA)和压阻式压力传感器薄膜表面应力的路径积分的仿真方法。通过该方法,实现了在满量程范围内的不同压力值下的传感器电压输出值的精确估计。在此基础上,有效地模拟了压力传感器的灵敏度和线性度。

微压力传感器发展迅速。新开发的传感器使用压电单芯片结构和前置放大器。放大器放大弱信号并实现阻抗变换,使传感器具有小范围,高灵敏度和良好的抗干扰性。特征。这种传感器已广泛用于检测诸如脉冲和壁压波动之类的小信号。然而,同时,对于验证微压力传感器的精度的技术问题,迫切需要一种简单的测量装置来测量这种类型的传感器的性能。

为了解决微压力传感器灵敏度与非线性之间的矛盾,在结构方面,采用一体化梁膜结构和平膜双岛结构的优点,采用双岛梁结构。岛屿区域没有按比例放大或缩小。首先,为了增加灵敏度,窄光束区域的长度和宽度应该最小化。由于从“梁 - 膜 - 岛”结构的有限元分析和近似解析分析中发现,减小窄梁区域的长度和宽度可以显着增加梁上的应力。并且当中间窄光束的长度约为两侧窄光束长度的两倍时,器件的线性度最佳。尽管存在双岛限制结构,但在高过载的情况下,硅膜将首先从岛的边缘和角落区域破裂。这是因为传统的岛膜结构是通过传统的掩模各向异性湿法蚀刻形成的,以从硅晶片的背面形成硅膜和背岛。硅膜是晶面,框架和后岛的两侧都是晶面,锐角为54.74°。根据机械原理,在拐角区域存在应力集中效应,使得在正面或背面压制硅膜之后,拐角区域将具有极大的应力值,因此裂缝首先从那里发生。在引入应力分散结构之后,拐角区域变为具有一定曲率的圆形区域,使得该区域中的应力的极值降低。在硅膜与框架或后岛的连接处,形成具有一定曲率和半翘曲的渐变结构,这是通常的常规各向异性湿法蚀刻所不能实现的。为此,采用掩模 - 无掩模各向异性湿法蚀刻技术。摘录自:中国传感器交易网络

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