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擴散硅壓阻傳感技術的研究

返回列表 來源: 發布日期: 2019.06.29

當今世界是一個信息世界 , 信息技術的三大基礎是信息采集、 傳輸和技術處理。 而這些部件的核心部分是傳感元件。它是換能器的一種 , 是用于檢測過程控制系統的變量 (信息 ) , 并將其轉換為便于自動處理的信息形式的器件 , 具有檢測、 轉換、 傳輸信息的功能。 傳感元件的種類很多 , 而擴散硅應變元件是一種用于擴散硅壓力傳感器核心部分的傳感元件。 該元件采用集成電路的擴散工藝 , 把硼雜質摻入硅片而形成壓敏電橋制成的。 利用硅材料制作的半導體傳感器件除具有固體傳感器的一般優點外 , 還可以把一些集成電路與傳感器制作在一起 , 構成集成化傳感器 , 集成部分若作成微處理機 , 則形成智能化傳感器。

擴散硅傳感元件原理及特點

壓阻效應本質就是應力的作用。 即在硅材料沿某一晶向施加一定的壓力時 , 使它們之間的能帶形狀發生變化 , 引起單晶體電導率的改變。 其變化值與所加的應力大小和方向有著一定的關系。 擴散硅應變元件就是利用壓阻效應制成的。

擴散硅壓阻傳感元件的特點

擴散硅壓阻傳感元件與其他傳感元件相比具有結構簡單 , 可微型化 , 輸出信號大 , 精度高 , 分辨率高 , 頻響高 , 低功耗 , 體積小 , 工作可靠等突出特點。

擴散硅壓阻傳感器的發展與現狀

固態壓阻傳感器自 1967年美國庫利特半導體公司首先為波音公司研制 , 成功用于風洞測試 , 1970年法國斯魯母貝格公司生產并用于協和式大型客機和阿波羅飛船中 , 國外將其首先用于航空和宇航等軍事工業中 , 由于其自身的優點十分引人注目 , 因此 , 近年來 , 美、 日、 德、 法、 英等許多儀器儀表制造廠紛紛研制生產。我國從七十年代初開始研究并取得了較好的成果 , 壓阻傳感器本身已經歷了從結構型到物性型至今天的智能型三個發展階段。

隨著科學技術 , 特別是微電子和計算機技術的發展 , 壓阻傳感器的靈敏度、 精度和可靠性及信息傳輸功能大大提高 , 從而擴大了人們對各種現象和過程的觀測范圍和控制范圍。

由于擴散硅壓阻傳感器具有廣泛的應用前景 , 因而壓阻傳感器的競爭也十分激烈。 元器件的品種增多 , 溫壓范圍已經拓展: 已有微壓、 表壓、 高壓、 絕對壓力、 差壓等力敏元件及其配套儀表問世。每年世界性固態壓力傳感器專利有幾十項。 潛在功能比較大 , 既可以代替人類五官感覺的功能 , 也能檢測人類不能感覺的信息。

南京沃天科技擴散硅壓力傳感器

PC12K卡箍平膜壓力傳感器

PC12K卡箍型采用了一次硅油充灌技術,膜片所感受的壓力通過硅油傳導至壓力芯片上,補償電路將壓力信號修正為線性電信號。卡箍端面受力膜片外露直接感受壓力,可防止結垢,不衛生及粘稠壓力堵塞等問題,廣泛應用與食品,醫藥,釀酒等衛生型行業以及測量介質可能結垢的場合。

公司可以為用戶量身定做,承接特殊結構和尺寸的產品,擁有一套成熟的批量化生產線,可及時保質保量的完成生產任務。

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PC12螺紋平膜壓力傳感器

PC12螺紋平膜壓力傳感器

PC12型OEM產品采用了一次硅油充灌技術,膜片直接接觸測量介質,所感受的壓力通過硅油傳導至壓力芯片上產生電信號,補償電路將壓力信號修正為線性壓力信號。

螺紋端面受力膜片外露直接感受壓力,可防止結垢、不衛生及粘稠壓力堵塞等問題,特別適用于醫療、食品行業有衛生要求的粘稠流體壓力和液位測量,廣泛應用于食品,醫藥,釀酒等衛生型行業。

公司可以為用戶量身定做,承接特殊結構和尺寸的產品,擁有一套成熟的批量化生產線,可及時保質保量的完成生產任務。

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     PC20溫壓一體化芯體

PC20溫壓一體化芯體

PC20溫壓一體化芯體是在PC10的基礎上,內置鉑電阻,實現了壓力、溫度的同步測量。溫度測量能夠滿足對產品高精度溫度補償的需要。

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PC24簡易硅壓阻式壓力傳感器

PC24簡易硅壓阻式壓力傳感器


PC24型硅壓阻式壓力芯體是一款簡易的、價格低廉的硅壓阻式壓力傳感器。通過簡易的封裝形式,將硅敏感芯片直接裝配在PCB板上,采用塑料封裝;引腳之間為100mil標準間距,可以直接焊在PCB板上。

PC24芯體具有多種外形尺寸,多性能等級,不補償芯體,可以采用恒壓或橫流源激勵。適用于測量清潔的空氣和無腐蝕性的氣體。

典型應用包括:醫療設備、呼吸器、氣壓計、汽車、過程控制、家電和泄漏檢測等。

對于大批量OEM應用,可根據需要專門設計,以便與您的儀表精密配合。

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 PC30硅壓阻式壓力芯體

PC30硅壓阻式壓力芯體


PC30型硅壓阻式壓力芯體是制造壓力傳感器及壓力變送器的核心部件,作為一種高性能的壓力敏感元件,可以很方便地進行放大處理,裝配成標準信號輸出的變送器。

PC30芯體是將擴散硅壓力敏感芯片封裝到316L不銹鋼外殼中,外加壓力通過不銹鋼膜片、內部密封的硅油傳遞到敏感芯片上,敏感芯片不直接接觸被測介質,形成壓力測量的全固態結構,因此該產品可以應用于各種場合,包括惡劣的腐蝕性介質環境。

PC30芯體采用O型圈進行壓力密封,便于安裝。

公司還可以根據用戶的需要,承接特殊定制,如全焊接結構、寬溫度補償、高可靠、抗強沖擊及抗振動的壓力傳感器,尤其是為國防武器裝備配套。

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參考文獻

[1] 柳繼昌.儀器儀表與分析監測,1986, 1: 7- 10

[2] Petersank E. Silicon as A Mechanical Material. Proc IEEE, 1982: 70

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