作者:   發(fā)布時(shí)間:2014/6/17 9:16:16   瀏覽次數(shù):2442

一款新穎電子式PS壓力傳感器

　　PS壓力傳感器是一種利用半導(dǎo)體膜片結(jié)構(gòu)制成的電子式壓力傳感器，它可將空氣壓力這一物理量變換成電信號(hào), 并能夠高精度、線性地檢測(cè)出壓力的變化。它是松下電工公司近年推出的新產(chǎn)品。

　　早在1954年美國mith首先確認(rèn)了半導(dǎo)體壓電電阻效應(yīng)，1955年C.Herring指出：這種壓電電阻效應(yīng)是由于應(yīng)力的作用，引起導(dǎo)體與價(jià)電子帶能量狀態(tài)的變化，以及載流子數(shù)量與遷移率變化所產(chǎn)生的一種現(xiàn)象。日本從1970年開始研究開發(fā)，首先應(yīng)用在血壓計(jì)上，之后在過程控制領(lǐng)域及轎車發(fā)動(dòng)機(jī)控制部分都獲得了廣泛的應(yīng)用。最近幾年在家用電器、裝配機(jī)器人等應(yīng)用領(lǐng)域普遍采用電子壓力傳感器作為壓力控制、壓力監(jiān)控和判斷真空吸附的效果。

PS壓力傳感器的截面結(jié)構(gòu)圖

　　工作原理

　　圖1為PS壓力傳感器的截面結(jié)構(gòu)圖，圖2為其傳感器部分的結(jié)構(gòu)。如圖所示，在壓力傳感器半導(dǎo)體硅片上有一層擴(kuò)散電阻體，如果對(duì)這一電阻體施加壓力，由于壓電電阻效應(yīng)，其電阻值將發(fā)生變化。受到應(yīng)變的部分，即膜片由于容易感壓而變薄，為了減緩來自傳感器底座應(yīng)力的影響，將壓力傳感器片安裝在玻璃基座上。

傳感器部分的結(jié)構(gòu)

一款新穎電子式PS壓力傳感器

　　如圖2（b）所示，當(dāng)向空腔部分加上一定的壓力時(shí)，膜片受到一定程度的拉伸或收縮而產(chǎn)生形變。壓電電阻的排列方法如圖3所示，受到拉伸的電阻R2和R4的阻值增加；受到壓縮的電阻R1和R3阻值減小。

壓電電阻的排列方法

　　由于各壓電電阻如圖4那樣組成橋路結(jié)構(gòu)，如果將它們連接到恒流源上，則由于壓力的增減，將在輸出端獲得輸出電壓ΔV，ΔV的大小由下式?jīng)Q定：

　　在（1）式中，當(dāng)壓力為零時(shí)的ΔV等于偏置電壓Voffset,在理想狀態(tài)下我們希望Voffset=0V，實(shí)際上在生成擴(kuò)散電阻體時(shí)，由于所形成的擴(kuò)散電阻體尺寸大小的不同和存在雜質(zhì)濃度的微小差異，因此總是有某個(gè)電壓值存在。壓力為零時(shí)，R1=R2=R3=R4=R，我們把加上一定壓力時(shí)R1、R2電阻的變化部分記作ΔR；相應(yīng)R3、R4電阻的變化部分記作-ΔR，于是（1）式就簡(jiǎn)化為下式：

　　這個(gè)ΔV相對(duì)壓力呈現(xiàn)幾乎完全線性的特性，只是隨著溫度的變化而有所改變。
東莞市中昊自動(dòng)化科技有限公司是國外各大知名品牌的一級(jí)代理商，產(chǎn)品包括:紅外線光電開關(guān),接近傳感器,電感式接近傳感器,耐高溫接近傳感器,電容式接近傳感器,霍爾式傳感器,安全防爆磁性開關(guān),模擬量線性位移,液位傳感器,斷絲檢測(cè)器,熱金屬檢測(cè)器,色標(biāo)傳感器,光纖傳感器,安全光幕,超聲波傳感器,壓力傳感器,視覺傳感器,旋轉(zhuǎn)編碼器,光電編碼器,雙編開關(guān),計(jì)數(shù)器,繼電器,固態(tài)繼電器,開關(guān)電源,單組輸出開關(guān)式穩(wěn)壓電源,雙組輸出開關(guān)式穩(wěn)壓電源,三組輸出穩(wěn)壓式開關(guān)電源,四組輸出穩(wěn)壓式開關(guān)電源,隔離變送器,焊機(jī)電源整流橋,晶閘管模塊,接近傳感器,光電傳感器,位移傳感器,顏色傳感器,光電眼,光電檢測(cè)器,顏磁接近傳感器,磁傳感器,磁性開關(guān),舌簧傳感器,防爆接近傳感器,leuze傳感器,威格勒傳感器,格威姆接近傳感器,電子凸輪控制器,磁體,電磁體,觸頭等產(chǎn)品。

標(biāo)簽:
壓力傳感器

一款新穎電子式PS壓力傳感器