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請(qǐng)問(wèn)負(fù)壓傳感器設(shè)計(jì)的基本原理

越詳細(xì)越好: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2017-10-16

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俄羅斯微電子傳感器工業(yè)集團(tuán)是以研制和生產(chǎn)微電子壓力傳感器和相關(guān)儀器為主的新技術(shù)企業(yè)，主要產(chǎn)品為MIDA系列硅-藍(lán)寶石壓力傳感器。早在70-80年代，俄羅斯微電子傳感器工業(yè)集團(tuán)就對(duì)應(yīng)變效應(yīng)在異質(zhì)外延半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) --“藍(lán)寶石上的硅”（SOS，Silicon-on-Sapphire）的特性，進(jìn)行了深入的研究，取得了很多科研結(jié)果。利用這些科研結(jié)果和專利技術(shù)，生產(chǎn)出了一系列熱工測(cè)量?jī)x表。硅-藍(lán)寶石這一測(cè)量技術(shù)，已在原蘇聯(lián)、法國(guó)、美國(guó)、德國(guó)等國(guó)家獲得了專利。目前，MIDA公司正在研制新的產(chǎn)品，并不斷完善已生產(chǎn)儀表的各項(xiàng)性能，盡全力滿足工業(yè)、能源、運(yùn)輸、市政和其它領(lǐng)域的用戶對(duì)測(cè)量壓力方面的需求。工作原理和結(jié)構(gòu)組成： MIDA系列壓力傳感器和變送器，利用應(yīng)變電阻式工作原理，采用硅-藍(lán)寶石作為半導(dǎo)體敏感元件，具有無(wú)與倫比的計(jì)量特性。藍(lán)寶石系由單晶體絕緣體元素組成，不會(huì)發(fā)生滯后、疲勞和蠕變現(xiàn)象；藍(lán)寶石比硅要堅(jiān)固，硬度更高，不怕形變；藍(lán)寶石有著非常好的彈性和絕緣特性（1000 OC以內(nèi)），因此，利用硅-藍(lán)寶石制造的半導(dǎo)體敏感元件，對(duì)溫度變化不敏感，即使在高溫條件下，也有著很好的工作特性；藍(lán)寶石的抗輻射特性極強(qiáng)；另外，硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件，無(wú)p-n漂移，因此，從根本上簡(jiǎn)化了制造工藝，提高了重復(fù)性，確保了高成品率。用硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件制造的壓力傳感器和變送器，可在最惡劣的工作條件下正常工作，并且可靠性高、精度好、溫度誤差極小、性價(jià)比高。表壓壓力傳感器和變送器由雙膜片構(gòu)成：鈦合金測(cè)量膜片和鈦合金接收膜片。印刷有異質(zhì)外延性應(yīng)變靈敏電橋電路的藍(lán)寶石薄片，被焊接在鈦合金測(cè)量膜片上。被測(cè)壓力傳送到接收膜片上（接收膜片與測(cè)量膜片之間用拉桿堅(jiān)固的連接在一起）。在壓力的作用下，鈦合金接收膜片產(chǎn)生形變，該形變被硅-藍(lán)寶石敏感元件感知后，其電橋輸出會(huì)發(fā)生變化，變化的幅度與被測(cè)壓力成正比。傳感器的電路能夠保證應(yīng)變電橋電路的供電，并將應(yīng)變電橋的失衡信號(hào)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的電信號(hào)輸出（0-5，4-20mA或0-5V）。在絕壓壓力傳感器和變送器中，藍(lán)寶石薄片，與陶瓷基極玻璃焊料連接在一起，起到了彈性元件的作用，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變片形變，從而達(dá)到壓力測(cè)量的目的。: 回答者：網(wǎng)友

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