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压力传感器的设计难点有哪些?


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  随着电子电路器件的发展,将来压力传感器抗高温性能会变得更好,这需要广大科技工作者共同努力。
 
  压力传感器是目前应用最为广泛的一种传感器,传统的压力传感器以机械结构型的器件为主,利用压电效应,把弹性体的形变转换成对应压力的大小。随着半导体技术和MEMS技术的发展,压力传感器性能得到大幅提高,不仅体积小、质量轻、功耗小,而且精度、稳定性、可靠性更高,这也大大扩展了它的应用市场。

  高温压力传感器主要是为了解决高温环境下各?#21046;?#20307;、液体压力的测量,广泛应用于锅炉、管道、高温反应容器内的压力、井下压力和各种发动机腔体内的压力、高温?#25512;?#28082;位与检测、油井测压等领域压力的测量。

  现在,研究比较多的高温压力传感器主要有SOS,SOI,SiO2,Poly2Si等半导体传感器,还有溅射合金薄膜高温压力传感器、高温光纤压力传感器和高温电容式压力传感器等,与传统的压阻式压力传感器相比,半导体电容式压力传感器具有灵敏度高、温度稳定性好、功耗小等优点,而且它?#27426;?#21387;力敏感,对应力?#24187;?#24863;,所以,电容式压力传感器在许多领域得到广泛应用。

  硅电容式压力传感器的感应元件是半导体薄膜,压力传感器主要由单晶硅和多晶硅制作而成,典型的电容式传感器结构由上下电极、绝缘体?#32479;?#24213;所组成。当薄膜受压力作用时,它会发生形变,这就导致上下电极之间的距离紧跟着发生变化,从而使电容发生变化,但电容的变化与上下电极之间的距离呈非线性关系。

  所以,要用补偿电路对其进行补偿,由于高温条件对补偿电路的影响很大,所以应当避免补偿电路在高温环境下工作,最好的解决办法就是把传感器件与放大电路分离,通过模型识别来得到所测环境的压力。

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