案例展示

微压传感器的原理说明

发布日期:2020-11-10 15:24

  在丈量进程中,压力直接效果在传感器的膜片上,使膜片发作与介质压力成正比的微位移,使传感器的发作改动,一同经过电子线路查看这一改动,并改换输出一个对应于这个压力的规范信号,这么的进程便是微压传感器进行丈量的进程。

  关于微压传感器来说,活络度和线性度是微压力传感器最首要的两特功用方针。为了制造出能够满意实习运用需要的传感器,必需探求出一种微压力传感器活络度和线性度的有用仿真办法。实习的研讨中,发现一种依据对压阻式压力传感器薄膜外表应力的有限元剖析(FEA)和途径积分的仿真办法。经过这一办法结束了在满量程计划内纷歧样压力值下对传感器电压输出值的准确估量,在此根底上对压力传感器的活络度和线性度进行了有用仿真。

  微压传感器翻开活络,新研宣告的一类传感器选用压电单晶片构造,并内置前置拓宽器,经过拓宽器拓宽弱小信号并结束阻抗改换,然后使传感用具有量程小、活络度高、抗烦扰性好等特征。这类传感器已广泛用于脉息、管壁压力不坚决等纤细信号的查看。但与此一同,关于微压传感器精准度的查验这一技能难题,就火燎需要简练的丈量设备丈量该类型传感器的功用。

  为了处理微压力传感器活络度和非线性的对立,在构造上,概括梁膜构造与平膜双岛构造的利益,选用双岛-梁构造。岛区的面积不是按份额拓宽或减小。首要,为了添加活络度,应尽或许减小窄梁区的长度和宽度。由于从对“梁-膜-岛”构造的有限元剖析和近似解析剖析中发现,减小窄梁区的长度和宽度能够明显地使梁上的应力增大。而且当基地窄梁的长度约为两头窄梁长度的2倍时,器材的线性度最佳。尽管有双岛限位构造,但在高过载状况下,硅膜将首要从岛的边区和角差异裂。这是由于传统的岛膜构造都是选用惯例的有掩模的各向异性湿法腐蚀,从硅片欠好构成硅膜和背岛。硅膜是晶面,边框和背大岛周围面都是晶面,夹角为54.74°的锐角。依据力学原理,在角区存在应力会合效应,使硅膜在正面或欠好受压往后,角区会具有应力的极值,因而割裂首要从该处发作。引进应力匀散构造往后,使角区成为具有必定曲率的圆角区,使该区的应力极值降低。在硅膜与边框或背岛的交界处要构成有必定曲率半经的缓变构造,选用通常的惯例各向异性湿法腐蚀是无法结束的。为此,选用了掩模-无掩模各向异性湿法腐蚀技能。

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