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技術(shù)文章

應(yīng)用在汽車(chē)中的壓力傳感器

作者:   發(fā)布時(shí)間:2014/5/26 11:46:15   瀏覽次數(shù):2271

應(yīng)用在汽車(chē)中的壓力傳感器

  傳感器是將各種非電量(包括物理量、化學(xué)量、生物量等)按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于處理和傳輸?shù)牧硪环N物理量 (一般為電量)的裝置。傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測(cè)量電路三部分組成,有時(shí)還需外加輔助電源。 傳感器方框圖如圖1所示。

  制造半導(dǎo)體壓力傳感器的基本原理是利用硅晶體的壓阻效應(yīng)。單晶硅材料在受到應(yīng)力作用后,其電阻率發(fā)生明顯變化,這種現(xiàn)象稱(chēng)為壓阻效應(yīng)。

  壓力傳感器所用的元件材料是具有壓阻效應(yīng)的單晶硅、擴(kuò)散摻雜硅和多晶硅。根據(jù)晶體不受定向應(yīng)力時(shí),電導(dǎo)率是同性的,只有受定向應(yīng)力時(shí)才表現(xiàn)出各向異性,由于應(yīng)力能引起能帶的變化,能谷能量移動(dòng),導(dǎo)致電阻率的變化,于是就有電阻的變化,從而產(chǎn)生壓阻效應(yīng)。單晶硅效應(yīng)包括n型和p型硅壓阻效應(yīng)。選用擴(kuò)散硅目的在于在設(shè)計(jì)制造壓力傳感器時(shí)可根據(jù)不同溫度下硅擴(kuò)散層的壓阻特性選擇合適的擴(kuò)散條件,力求使壓力傳感器具有良好的性能。多晶硅在傳感器中有廣泛的用途,可作為微結(jié)構(gòu)和填充材料、敏感材料。

  壓力傳感器按用途分類(lèi)主要是壓力監(jiān)視、壓力測(cè)量和壓力控制及轉(zhuǎn)換成其他量的測(cè)量。按供電方式分為壓阻型和壓電型傳感器,前者是被動(dòng)供電的,需要有外電源。后者是傳感器自身產(chǎn)生電荷,不需要外加電源,根據(jù)不同領(lǐng)域?qū)毫y(cè)量的精度不同分為低精度和高精度的壓力傳感器。

應(yīng)用在汽車(chē)中的壓力傳感器

  1 氣壓傳感器

  1)能和原理:主要是用來(lái)檢測(cè)氣壓的傳感器。在硅片的中間,從背面腐蝕形成了正方形的膜片,利用膜片將壓力轉(zhuǎn)換成應(yīng)力,在膜片的表面,通過(guò)擴(kuò)散雜質(zhì)形成了四個(gè)p型測(cè)量電阻,它們按橋式電路連接,利用壓阻效應(yīng)將加在膜片上的應(yīng)力變換成電阻的變化,此電阻的變化通過(guò)橋式電路之后,在橋式電路的兩個(gè)輸出端之間,以電位差的形式對(duì)外輸出。傳感器原理圖如圖2所示。

  2)氣壓的輸出特性:氣壓與輸出關(guān)系曲線如圖3所示,是一接近線性關(guān)系。

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壓力傳感器

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