扩散硅压力传感器技术简介
扩散硅压力传感器(MPX)实验
福建江夏学院
《传感器技术》实验报告
姓名班级学号实验日期
课程名称传感器技术指导教师成绩
实验名称：扩散硅压力传感器（MPX）实验
一、实验目地：
1. 掌握扩散硅压阻式传感器的工作原理
2. 了解扩散硅压阻式传感器的电路连接
二、实验原理：
MPX压阻式传感器芯片是用集成工艺技术在硅片上制造出四个呈X型的等值电阻组成的电路，它用激光修正，温度补偿，所以线性好，灵敏度高，重复性好，其工作原理及实验接线如图（22）
（图22）
本实验中所用的压阻式传感器为差压式，无外加压力时电路平衡输出出，受压时则输出与压力大小成正比的电压信号。
三、实验环境：
MPX压力传感器，公共电路模块（三）、气压源、胶管、电压表
四、实验步骤：
1、连接主机与实验模块的电源线及探头连接线，胶管连接气源输出与压力传感器输入口（传感器另一接口感受大气压力）。
2、开启主机电源，调节电桥WD调平衡电位器，使实验模块输出为零，开启气源开
关，逐步加大气压，观察随气压上升模块电压输出的变化情况。
3、待到气压相对稳定后，调节模块增益使输出电压值与气压值成一比例关系，并记录P（p）值与Vmv值。
在坐标上作出V-P曲线，验证传感器的线性度与灵敏度。
注意事项：
如果无法通过WD调零，可以在B和地之间并联一个电阻，用以调整电桥。
气源平时应关闭，以免影响其它电路工作，胶管尽量避免油污，以免造成老化破损。
四川扩散硅压力传感器用途
四川扩散硅压力传感器用途四川扩散硅压力传感器是一种常见的压力感测元件，其应用广泛，并在工业控制、自动化领域得到了广泛应用。
以下是四川扩散硅压力传感器的主要用途。
首先，四川扩散硅压力传感器可用于工业过程控制。
在工业生产中，各种液体或气体的压力监测是非常重要的。
四川扩散硅压力传感器具有高准确性和稳定性，能够实时监测和反馈液体或气体的压力变化情况，从而实现对生产过程的精确控制。
其次，四川扩散硅压力传感器可用于汽车行业。
在汽车制造和车辆性能监测中，压力传感器被广泛应用于发动机、刹车系统、气囊系统等关键部位。
通过监测和控制液压、空气等液体或气体的压力，可以保证汽车的安全性和性能稳定性。
另外，四川扩散硅压力传感器还可应用于医疗设备。
在医疗器械中，如血压计、呼吸机和输液泵等设备中，压力传感器可以精确测量和监测生物体内部或外部的压力变化情况，实现对患者身体状况的掌控和监测。
此外，四川扩散硅压力传感器还可广泛应用于气象测量。
在气象站、气象卫星等设备中，通过使用压力传感器，可以准确测量大气压力的变化情况，提供气象预报和气候分析所需的数据。
此外，四川扩散硅压力传感器还可用于石油和天然气勘探行业。
在油井压力监测和油气输送管道运输过程中，通过安装压力传感器，可以及时准确地监测井口压力以及油气管道中的流体压力，避免可能的事故和泄露，并提高生产效率。
最后，四川扩散硅压力传感器还可用于环境监测和安防领域。
通过安装在监测设备，如水质监测设备、污水处理设备等，压力传感器可以监测和控制水和气体的压力，实现环境污染的实时监测和控制。
在安防领域，压力传感器可以应用于门禁、入侵检测等设备，通过对压力的监测和判断，实现安全管理和事件报警。
综上所述，四川扩散硅压力传感器用途广泛，包括工业过程控制、汽车行业、医疗设备、气象测量、石油和天然气勘探、环境监测和安防等领域。
随着科技的不断发展和应用需求的提升，四川扩散硅压力传感器在各个领域的应用将会越来越广泛。
扩散硅压力传感器技术简介
扩散硅压力传感器技术简介一、一般介绍：硅单晶材料在受到外力作用产生极微小应变时（一般步于400微应变），其内部原子结构的电子能级状态会发生变化，从而导致其电阻率剧烈变化（G因子突变）。
用此材料制成的电阻也就出现极大变化，这种物理效应称为压阻效应。
利用压阻效应原理，采用集成工艺技术经过掺杂、扩散，沿单晶硅片上的特点晶向，制成应变电阻，构成惠斯凳电桥，利用硅材料的弹性力学特性，在同一切硅材料上进行各向异性微加工，就制成了一个集力敏与力电转换检测于一体的扩散硅传感器。
给传感器匹配一放大电路及相关部件，使之输出一个标准信号，就组成了一台完整的变送器。
二、技术特点：1、灵敏度高扩散硅敏感电阻的灵敏因子比金属应变片高50~80倍，它的满量程信号输出在80-100mv左右。
对接口电路适配性好，应用成本相应较低。
由于它输入激励电压低，输出信号大，且无机械动件损耗，因而分辨率极高。
2、精度高扩散硅压力传感器的感受、敏感转换和检测三位一体，无机械动件连接转换环节，所以重复性和迟滞误差很小。
由于硅材料的刚性好，形变小，因而传感器的线性也非常好。
因此综合表态精度很高。
3、可靠性高扩散硅敏感膜片的弹性形变量在微应变数量级，膜片最大位移量在来微米数量级，且无机械磨损，无疲劳，无老化。
平均无故障时间长，性能稳定，可靠性高。
4、频响高由于敏感膜片硅材料的本身固有频率高，一般在50KC。
制造过程采用了集成工艺，膜片的有效面积可以很小，配以刚性结构前置安装特殊设计，使传感器频率响应很高，使用带宽可达零频至100千赫兹。
5、温度性能好随着集成工艺技术进步，扩散硅敏感膜的四个电阻一致性得到进一步提高，原始的手工补偿已被激光调阻、计算机自动修整技术所替代，传感器的零位和灵敏度温度系数已达10-5/℃数量级，工作温度也大幅度提高。
6、抗电击穿性能好由于采用了特殊材料和装配工艺，扩散硅传感器不但可以做到130℃正常使用，在强磁场、高电压击穿试验中可抗击1500V/AC电压的冲击。
压力传感器 陶瓷 扩散硅
压力传感器陶瓷扩散硅
压力传感器是一种用于测量压力的装置，它可以将压力信号转换成电信号输出。
而陶瓷和扩散硅都是常见的压力传感器的制造材料。
首先，让我们来谈谈陶瓷。
陶瓷材料通常被用于制造压力传感器的压阻式传感器元件。
陶瓷材料具有优良的耐磨损性和化学稳定性，能够在恶劣的环境中工作。
此外，陶瓷材料还具有良好的机械性能和稳定的电学特性，使得它成为制造压力传感器的理想材料之一。
其次，扩散硅也是制造压力传感器常用的材料之一。
扩散硅压力传感器是利用硅材料的压阻效应来测量压力的。
扩散硅具有良好的线性和稳定性，能够提供精确的压力测量。
此外，扩散硅制造的压力传感器还具有体积小、重量轻和功耗低的优点，适用于一些对体积和重量要求较高的场合。
综上所述，陶瓷和扩散硅都是常见的压力传感器制造材料，它们各自具有独特的优点和适用范围。
在选择压力传感器时，需要根
据实际应用需求来确定使用哪种材料的压力传感器，以确保能够获得最佳的测量效果。
扩散硅压力传感器工作原理
扩散硅压力传感器工作原理
扩散硅压力传感器是一种常用的压力测量装置，它基于硅材料的特性来实现压力的转换和测量。
其工作原理可以概括为以下步骤：
1. 制作硅片：首先使用半导体工艺，将硅材料制成片状。
该硅片通常具有单晶结构，因为单晶硅具有良好的热稳定性和机械性能。
2. 扩散处理：通过将硅片暴露在高温下与其他材料反应，使硅表面形成一个扩散层。
该层通常是由杂质控制的掺杂层，其类型和浓度取决于所需的压力测量范围和灵敏度。
3. 转换结构形成：通过光刻和腐蚀等工艺，在硅片上制造出一个转换结构。
该结构通常由压电效应控制的感应电极和传感腔室组成。
当压力施加在传感腔室上时，硅结构会发生变形，从而改变电极间的距离，导致电容值的变化。
4. 电信号读取：通过连接感应电极，测量电容值的变化。
这可以通过将传感器组装到一个电路板上，并使用适当的电子元器件来完成。
电容值的变化可以转换为电压或电流信号，以供进一步处理和显示。
5. 压力测量：最后，根据已知的硅材料和传感结构的特性，使用相关的校准参数来将电信号转换为压力值。
这可以通过校准实验和曲线拟合来完成，以确保测量的准确性和可靠性。
总之，扩散硅压力传感器通过利用硅材料的压电特性，将施加的压力转化为电信号，从而实现对压力的测量。
它具有小型化、高精度和良好的可靠性等优点，在工业、医疗和汽车等领域被广泛应用。
安徽扩散硅压力传感器用途
安徽扩散硅压力传感器用途安徽扩散硅压力传感器是一种用于测量和监测压力的传感器。
它广泛应用于工业、冶金、石油化工、航天航空、核工业、医疗器械、环境监测等领域。
以下将详细介绍其主要用途：1. 工业控制与自动化：安徽扩散硅压力传感器可以用于测量各种工业流体和气体的压力，如液位控制、液体流量控制、压力容器监测等。
它可以与工业控制系统集成，实现自动化检测和控制。
2. 压缩机和泵站：安徽扩散硅压力传感器可用于测量压缩机和泵站中的液体压力，帮助监测和控制设备的运行状态，提高设备的效率和安全性。
3. 石油和化工行业：安徽扩散硅压力传感器广泛应用于石油和化工行业，用于测量管道、贮罐、反应器等设备中的压力，帮助监测和控制生产过程，确保生产安全和稳定。
4. 航天航空领域：安徽扩散硅压力传感器在航天航空领域的应用十分重要。
它可以用于测量航空器中的气压和液压系统的压力，帮助监测和控制飞行状态，确保航行安全。
5. 核工业：安徽扩散硅压力传感器在核工业中也有广泛应用。
它可以用于测量核电站中的压力，帮助监测和控制核反应堆的状态，确保核能装置的安全运行。
6. 医疗器械：安徽扩散硅压力传感器可以用于测量医疗器械中的气体或液体压力，如呼吸机、注射器、血压计等。
它能够帮助医疗人员监测患者的生命体征，确保医疗过程的安全和有效。
7. 环境监测：安徽扩散硅压力传感器可用于环境监测，如测量大气压力、水压力等。
它可以帮助监测气候变化、水位变化等环境因素，为环境保护和资源管理提供数据支持。
总之，安徽扩散硅压力传感器具有广泛的应用领域和用途。
它的高精度、高稳定性和可靠性使其成为各个行业中必不可少的测量和控制设备。
随着科技的不断进步和应用需求的增加，安徽扩散硅压力传感器的应用领域将会进一步扩大并不断创新。
扩散硅压力传感器 充油扩散硅传感器 压力传感器
美国SSI-P41型充油扩散硅压力传感器芯体
产品概述
是将充油扩散硅压力传感器芯体，通过激光焊接方式，装入特定螺纹的压力接口中组成。
所有产品经严格测试和筛选，利用MAX1452专用芯片进行温度补偿和非线性校正，典型精度为0.25%，最高精度优于0.1%，并保证在－25到80度工作温区（最大可在－40到105度），全温区测量精度在1%以内，5V供电，输出0.5－2.5V电压信号，适用于各种不同压力测量产品的组装和生产。
有配套信号转换板输出可以是国际标准信号4-20MA
产品特点
·测量范围：0~100kPa…35MPa
·隔离式结构，适用于多种流体介质
·高精度，最高优于0.1%
·具有表压、绝压和密封参考压形式
·5V供电
·通过程序及专用芯片补偿零位和温度漂移
·标准及特制螺纹压力接口可供选择
·良好的互换性
·无需专用运放芯片，只需低成本的VI转换电路即可完成信号变送处理
·激光焊接传感器芯体，避免密封圈老化引起的压力泄露
·输出电压信号，可直接接入二次仪表及单片机进行信号处理
·产品性价比极高，大幅降低生产商成本压力
产品用途
航天航空、石油化工、水电行业、冶金制造、医药卫生、食品加工、空调、制冷设备、城市供水及污水处理等领域的过程控制、压力测量、仪器仪表制造等。
产品性能
技术参数。
扩散硅压力传感器工作原理
扩散硅压力传感器工作原理
硅压力传感器是一种基于硅材料的传感器，用于测量压力。
其工作原理基于压力对硅芯片的变形产生的电阻变化。
硅压力传感器的核心部件是一个薄膜型硅压阻元件，通常由硅晶圆加工而成。
该元件由两层硅薄膜组成，上层为引压膜，下层为探测膜。
当外界施加压力作用在传感器上时，引压膜和探测膜之间的硅材料会产生一定程度的变形。
这种变形会改变硅材料的电阻特性，从而使得传感器的输出信号发生变化。
硅压力传感器通常采用电桥测量电路将这个电阻变化转化为电压输出。
通过对电桥进行精确的电压测量，就可以实现对外界压力的准确测量。
硅压力传感器的灵敏度和稳定性主要取决于硅材料的特性以及传感器的制造工艺。
传感器内部通常还会加入温度补偿电路，以消除温度对测量结果的影响。
另外，传感器还需要进行标定和校准，以确保其测量结果的准确性和可靠性。
总结来说，硅压力传感器通过测量硅芯片在压力作用下的变形，利用电桥测量电路将其转化为电压输出，实现对压力的测量。
它具有高灵敏度、稳定性好等特点，广泛应用于工业控制、汽车、医疗设备等领域。
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扩散硅压力传感器技术简介
一、一般介绍：
硅单晶材料在受到外力作用产生极微小应变时（一般步于400微应变），其内部原子结构的电子能级状态会发生变化，从而导致其电阻率剧烈变化（G因子突变）。
用此材料制成的电阻也就出现极大变化，这种物理效应称为压阻效应。
利用压阻效应原理，采用集成工艺技术经过掺杂、扩散，沿单晶硅片上的特点晶向，制成应变电阻，构成惠斯凳电桥，利用硅材料的弹性力学特性，在同一切硅材料上进行各向异性微加工，就制成了一个集力敏与力电转换检测于一体的扩散硅传感器。
给传感器匹配一放大电路及相关部件，使之输出一个标准信号，就组成了一台完整的变送器。
二、技术特点：
1、灵敏度高
扩散硅敏感电阻的灵敏因子比金属应变片高50~80倍，它的满量程信号输出在80-100mv左右。
对接口电路适配性好，应用成本相应较低。
由于它输入激励电压低，输出信号大，且无机械动件损耗，因而分辨率极高。
2、精度高
扩散硅压力传感器的感受、敏感转换和检测三位一体，无机械动件连接转换环节，所以重复性和迟滞误差很小。
由于硅材料的刚性好，形变小，因而传感器的线性也非常好。
因此综合表态精度很高。
3、可靠性高
扩散硅敏感膜片的弹性形变量在微应变数量级，膜片最大位移量在来微米数量级，且无机械磨损，无疲劳，无老化。
平均无故障时间长，性能稳定，可靠性高。
4、频响高
由于敏感膜片硅材料的本身固有频率高，一般在50KC。
制造过程采用了集成工艺，膜片的有效面积可以很小，配以刚性结构前置安装特殊设计，使传感器频率响应很高，使用带宽可达零频至100千赫兹。
5、温度性能好
随着集成工艺技术进步，扩散硅敏感膜的四个电阻一致性得到进一步提高，原始的手工补偿已被激光调阻、计算机自动修整技术所替代，传感器的零位和灵敏度温度系数已达10-5/℃数量级，工作温度也大幅度提高。
6、抗电击穿性能好
由于采用了特殊材料和装配工艺，扩散硅传感器不但可以做到130℃正常使用，在强磁场、高电压击穿试验中可抗击1500V/AC电压的冲击。
7、耐腐蚀性好
由于扩散硅材料本身优良的化学防腐性能好，即使传感器受压面不隔离，也能在普通使用中适应各种介质。
硅材料又与硅油有良好的兼容性，使它在采用防腐材料隔离时结构工艺更易于实现。
加之它的低电压、低电流、低功耗、低成本和本质安全防爆的特点，可替代诸多同类型的同功能产品，具有最优良的性能价格比。
三、选项型提要
1、传感器、变送器的选择
用户根据自己所测压力的性质，首先应确定选择表压（相对于当地大气压）、差压、绝对压力或负压品种。
如果测量液位，还要确定液位上方是自由大气压还是密封容器压力。
如果测量密封承压容器内的液位就应该选用差压产品。
2、产品量程的确定
从产品绝对安全考虑，一般选择使工作压力值在标准量程值的60%-80%为宜，整个测量系统中可能出现的异常情况所导致的过载压力不得超过产品允许的最大
过载。
测量动态管路液体压力时，还应考虑水垂效应，适当增大产品载量。
3、产品精度选择
产品等级按多项参数分档，档级越高，价格越贵。
用户可依据所检测工况要求各项和某单项参数精度指标，以便用较低的价格实现较高的精度要求。
产品给出的三项精度指标是采用国际最小二乘法或端基平移法计算的。
选用传感器时。
精度等级确定应根据测量系统分配发给传感器的最大误差选项取。
有时还应考虑零位时漂、零位和满度温度系数带入的附加误差。
4、选择产品的使用温度范围
产品在出厂前已经过线性温度补偿。
其中有些系列的变送器在组装了电路后又进行了综合温度补偿。
补偿范围在单项产品介绍中已标出。
对于使用温度范围宽而又要求总精度高的用户，还可在二次仪表数据处理中采用软件执行温度误差修正。
超过补偿区使用，温度系数指标可能会超标，但仍可使用。
长期在温度极限区工作，产品寿命将大大缩短。
用户使用工况如长期在低温或超指标高温区工作，产品可特制。
5、差压传感器、变送器的选择
通用差压传感器、变送器通常使用在高压端压力高于低压端压力的正差压情况下，虽然扩散硅传感器都可同样用于负差压，一般两引压端基本对称，但负压端一般不另标定。
低压端在系统中有可能出现的超负量程使用，此时需与我公司协商。
6、频响特性
扩散硅传感器固有频率相对于其它产品较高，除此之外更多的情况是传感器结构的引压腔结构参数影响和传感器结构基体刚体的尺寸影响，后者不可能不限长，故主要还是引压腔影响。
7、与被测介质的匹配
传感器、变送器接口和电子壳体由多种不同的结构材料生产。
具有不同的介质兼容性，
为了获得最优的使用效果，不致因介质不匹配而使产品损坏，用户在选型定货时应明白介质的准确名称、浓度、温度。
四、产品安装使用注意事项
1、仔细阅读随货包装的产品说明书。
正确按图连接电路。
尤其注意变送器产品不得发生接线错误。
2、产品出厂说明书、装箱单、合格证要妥善保存，它是执行三包的依据。
3、螺纹连接的产品在安装和拆卸时，必须用扳手紧六方操作，安装时不能拧的过紧，严禁夹持其它部位安装、拆卸，避免损坏相关联结部件。
引压孔端不得有尖硬物伸入，以免损毁敏感膜或隔离膜，严禁敲打、撞击、摔跌。
4、产品外形、接囗螺纹均不得随意进行加工、修改、否则造成质量问题责任自负。
5、禁止超指标过载，超指标过载造成的敏感膜损坏不在三包范围。
应注意如下几种使用情况：
a、被压力系统瞬时出现较大过载压力。
b、压力检测时，加压设备如水泵扬程过大，压力强，造成液位高速运动冲击敏感膜膜片，大动量冲击附加压造成过载。
C、用活塞压力计标定时，活塞故障卡死未发现，导致压力冲开时高过载冲击敏感膜。
6、由于恒流电源对扩散硅传感器的自补偿功能，原则上推荐采用恒流源供电，如测量温度系数要求不高，条件不允许，也可使用恒压源。
7、扩散硅传感器零位输出不能直接采用单臂联电阻法进行消除，可采用软件归零法、差动输入修整法、T型电阻网络修正等。
8、严禁用尖硬物、螺丝刀、手指直接按压腊片试压，这样最容易造成不可修复性损坏，凡硅膜或隔离膜破损（直接按压或压力超标过载才能造成的结果）而造成的产品零位变大、失效、均不在三包范围内。