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传感器原理之压阻传感器

当力作用于单晶硅时,硅晶体的电阻率发生显著的变化,称为压阻效应。利用这一原理制成的传感器称为压阻传感器。

 

传感器专家网的硅压阻式压力传感器NSCDRRN005PDUNV


利用硅的压阻效应和集成电路技术制成的传感器具有灵敏度高、动态响应快、测量精度高、稳定性好、工作温度范围宽、易于小型化和能够进行批量生产、使用方便等特点,因而获得了日益重要和广泛的应用,是发展非常迅速的一种新型传感器。压阻式传感器可用作压力、拉力、压力差、液位、加速度、质量、应变、流量、真空度等物理量的测量和控制。

早期的硅压力传感器称为体型压力传感器(又称半导体应变技术压力传感器)。它是在N型硅片上,定域扩散P型杂质形成电阻条,连接成惠斯顿电桥,制成压力传感器芯片。使用时,将此芯片粘贴在弹性元件上。当压力作用于弹性元件时,弹性元件上的电桥在应力的作用下使电桥出现不平衡,输出一个正比于压力变化的电压信号。但这种压力传感器由于采用了粘片结构,故存在较大的滞后和蠕变现象,固有频率较低,小型化、集成化有困难,精度不够高。

随着采用集成电路技术制造硅压阻压力传感器获得了速的发展,制成了电阻与硅膜片一体化的硅杯式扩散型压力传感器。它克服了半导体应变计式压力传感器存在的缺点,能够将电阻条、补偿线路、信号调整线路集成在一块硅片上,甚至还可以将计算处理电路与传感器集成在一起,制成“智能传感器”。

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