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技術(shù)文章

壓力傳感器
壓力傳感器是由壓力敏感元件和檢測線路組成的。傳統(tǒng)壓力傳感器的壓力敏感元件是膜盒式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜等優(yōu)點，但由于受到材料本身所固有的彈性遲滯后效誤差和彈性模量的溫度誤差的影響，而使該結(jié)構(gòu)的傳感器存在精度不高，工作穩(wěn)定性差，工作壽命短等缺點。

近年來隨著固體物理的不斷發(fā)展，固體的各種效應(yīng)已逐漸被人們所發(fā)現(xiàn)。固體受到作用力后，電阻率(或電阻)就要發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng)。把固體的壓阻效應(yīng)應(yīng)用到壓力測量中，可以克服傳統(tǒng)膜盒式結(jié)構(gòu)壓力傳感器的許多缺點。這里固體主要是指單晶硅等半導(dǎo)體材料利用硅的壓阻效應(yīng)和集成電路技術(shù)制成的壓阻式傳感器，具有靈敏度高、動態(tài)響應(yīng)快、測量精度高、穩(wěn)定性好、易于小型與微型化、便于批量生產(chǎn)與使用方便等特點。因而，它是一種發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛的新型傳感器，所以國內(nèi)外一些傳感器生產(chǎn)廠家己逐漸淘汰了膜盒式結(jié)構(gòu)的壓力傳感器，取而代之的就是壓阻式壓力傳感器。但是壓阻式傳感器是用半導(dǎo)體材料制成的，半導(dǎo)體材料對溫度比較敏感，所以以半導(dǎo)體材料作為敏感元件的傳感器的溫度特性比較差，溫度漂移非常大；它特殊的加工工藝又使其非線性誤差也比較大。因此較大的溫漂和非線性誤差，而使壓阻式傳感器的使用受到了限制。但它的重復(fù)性非常好，所以可通過對溫度漂移誤差和非線性誤差進(jìn)行補(bǔ)償，來提高它的溫度使用范圍。

目前，壓力傳感器在很多方面存在嚴(yán)重不足，因結(jié)構(gòu)尺寸大，時間（頻率）響應(yīng)特性差，輸入輸出特性存在非線性，且隨時間漂移，參數(shù)易受環(huán)境條件變化的影響而漂移等。因此，壓力傳感器的研究還應(yīng)該向如下方向發(fā)展：1、向智能化數(shù)字化發(fā)展。2、向高可靠性、寬溫度范圍方向發(fā)展。3、向高精度方向發(fā)展。4、向微型化發(fā)展。5、向微功耗及無源化發(fā)展。

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