壓力傳感器

時間：2018-07-19作者：深圳市賽德力檢測設備有限公司瀏覽：39

在各類傳感器中壓力傳感器具有體積小、重量輕、靈敏度高、穩(wěn)定可靠、成本低、便于集成化的優(yōu)點，可廣泛用于壓力、高度、加速度、液體的流量、流速、液位、壓強的測量與控制。除此以外，還廣泛應用于水利、地質(zhì)、氣象、化工、醫(yī)療衛(wèi)生等方面。由于該技術是平面工藝與立體加工相結合，又便于集成化，所以可用來制成血壓計、風速計、水速計、壓力表、電子稱以及自動報警裝置等。壓力傳感器已成為各類傳感器中技術較成熟、性能較穩(wěn)定、性價比較高的一類傳感器。因此對于從事現(xiàn)代測量與自動控制專業(yè)的技術人員必須了解和熟識壓力傳感器的發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢。

壓力傳感器發(fā)展歷程：

1.發(fā)明階段（1945-1960年）
這個階段主要是以1947年雙極性晶體管的發(fā)明為標志。此后，半導體材料的這一特性得到較廣泛應用。史密斯（C.S.Smith）于1945發(fā)現(xiàn)了硅與鍺的壓阻效應，即當有外力作用于半導體材料時，其電阻將明顯發(fā)生變化。依據(jù)此原理制成的壓力傳感器是把應變電阻片粘在金屬薄膜上，即將力信號轉(zhuǎn)化為電信號進行測量。此階段較小尺寸大約為1cm。
2.發(fā)展階段（1960-1970年）
隨著硅擴散技術的發(fā)展，技術人員在硅的（001）或（110）晶面選擇合適的晶向直接把應變電阻擴散在晶面上，然后在背面加工成凹形，形成較薄的硅彈性膜片，稱為硅杯。這種形式的硅杯傳感器具有體積小、重量輕、靈敏度高、穩(wěn)定性好、成本低、便于集成化的優(yōu)點，實現(xiàn)了金屬-硅共晶體，為商業(yè)化發(fā)展提供了可能。
3.商業(yè)化階段（1970-1980年）
在硅杯擴散理論的基礎上應用了硅的各向異性的腐蝕技術，擴散硅傳感器其加工工藝以硅的各項異性腐蝕技術為主，發(fā)展成為可以自動控制硅膜厚度的硅各向異性加工技術，主要有V形槽法、濃硼自動中止法、陽極氧化法自動中止法和微機控制自動中止法。由于可以在多個表面同時進行腐蝕，數(shù)千個硅壓力膜可以同時生產(chǎn)，實現(xiàn)了集成化的工廠加工模式，成本進一步降低。
4.微機械加工階段（1980年-今）
上世紀末出現(xiàn)的納米技術，使得微機械加工工藝成為可能。通過微機械加工工藝可以由計算機控制加工出結構型的壓力傳感器，其線度可以控制在微米級范圍內(nèi)。利用這一技術可以加工、蝕刻微米級的溝、條、膜，使得壓力傳感器進入了微米階段。


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  詞條說明

• 壓力傳感器

  在各類傳感器中壓力傳感器具有體積小、重量輕、靈敏度高、穩(wěn)定可靠、成本低、便于集成化的優(yōu)點，可廣泛用于壓力、高度、加速度、液體的流量、流速、液位、壓強的測量與控制。除此以外，還廣泛應用于水利、地質(zhì)、氣象、化工、醫(yī)療衛(wèi)生等方面。由于該技術是平面工藝與立體加工相結合，又便于集成化，所以可用來制成血壓計、風速計、水速計、壓力表、電子稱以及自動報警裝置等。壓力傳感器已成為各類傳感器中技術較成熟、性能較穩(wěn)定、

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