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微压传感器的应用及其优势

时间:2021-02-25 点击次数:

微压传感器的测量过程中,压力直接作用在传感器的膜片上,使膜片产生与介质压力成正比的微位移,改变传感器的电阻。同时,通过电子电路检测这种变化,并转换和输出对应于该压力的标准信号。这个过程就是微压传感器的测量过程。

对于微压传感器来说,灵敏度和线性度是两个最重要的性能指标。为了制造出满足实际应用需要的传感器,有必要探索一种有效的微压传感器灵敏度和线性度的仿真方法。在实际研究中,找到了一种基于有限元分析和路径集成的仿真方法。通过这种方法,可以在满量程范围内的不同压力值下准确估计传感器的电压输出值。在此基础上,对压力传感器的灵敏度和线性度进行了有效的仿真。

微型压力传感器发展迅速。新研制的传感器采用内置前置放大器的压电单片结构,放大微弱信号,实现阻抗变换,使传感器具有量程小、灵敏度高、抗干扰性好的特点。这种传感器已广泛用于检测脉搏、管壁压力波动等小信号。但同时,对于微压传感器的精密检测技术问题,迫切需要一种简单的测量装置来测量这类传感器的性能。

为了解决微压传感器灵敏度和非线性之间的矛盾,综合了梁膜结构和平膜双岛结构的优点,采用了双岛梁结构。海岛面积不按比例增减。首先,为了增加灵敏度,窄束区的长度和宽度应该尽可能地减小。因为从“梁-膜-岛”结构的有限元分析和近似分析中发现,减小窄梁区的长度和宽度可以明显增加梁上的应力。并且当中间窄波束的长度约为两侧窄波束长度的两倍时,器件的线性度最好。虽然存在双岛限制结构,但是在高过载的情况下,硅膜会首先从岛的边缘和角落区域断裂。这是因为传统的各向异性湿法刻蚀用掩模从硅片背面形成硅膜和背岛。硅膜是晶面,边框和背面大岛都是晶面,夹角为54.74°的锐角。根据力学原理,拐角区域存在应力集中效应,使硅膜正面或背面受压后产生极大的应力,所以裂纹首先出现在那里。引入应力分布结构后,拐角区域变成具有一定曲率的圆角区域,该区域的极限应力减小。一般各向异性湿法刻蚀不可能在硅膜与框架或背岛的交界处形成具有一定曲率半的缓变结构。

永利集团5454手机版是一家专业生产高质量高精度测力传感器的企业。企业主营产品有微型压力传感器、S型压力传感器、压力变送器、液压传感器、变送器/放大器、控制仪表及手持仪等多款产品,并拥有多项国家常识产权,拥有多项专利技术;

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