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PS压力传感器一种利用半导体膜片结构制成的电子式新型压力传感器介绍

概述

    PS压力 传感器是一种利用半导体膜片结构制成的电子式压力传感器,它可将空气压力这一物理量变换成电信号, 并能够高精度、线性地检测出压力的变化。它是松下电工公司近年推出的新产品。

    早在1954年美国C.S.Smith首先确认了半导体压电电阻效应,1955年C.Herring指出:这种压电电阻效应是由于应力的作用,引起导体与价电子带能量状态的变化,以及载流子数量与迁移率变化所产生的一种现象。日本从1970年开始研究开发,首先应用在血压计上,之后在过程控制领域及轿车发动机控制部分都获得了广泛的应用。最近几年在家用电器、装配机器人等应用领域普遍采用电子压力传感器作为压力控制、压力监控和判断真空吸附的效果。

 图1

图1

    工作原理

    图1为PS压力传感器的截面结构图,图2为其传感器部分的结构。如图所示,在压力传感器半导体硅片上有一层扩散电阻体,如果对这一电阻体施加压力,由于压电电阻效应,其电阻值将发生变化。受到应变的部分,即膜片由于容易感压而变薄,为了减缓来自传感器底座应力的影响,将压力传感器片安装在玻璃基座上。

 

图2

    如图2(b)所示,当向空腔部分加上一定的压力时,膜片受到一定程度的拉伸或收缩而产生形变。压电电阻的排列方法如图3所示,受到拉伸的电阻R2和R4的阻值增加;受到压缩的电阻R1和R3阻值减小。

 
(责任编辑:ioter)

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