微压力传感器
MEMS压力传感器原理与应用简介

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如图7所示。MEMS压力传感器管芯可以与仪表放大器和ADC 管芯封装在一个封装内(MCM),使产品设计师很容易使用 这个高度集成的产品设计最终产品。
图7 各种压力传感器产品
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(2)、变面积型电容传感器
(3)、变介电常数型电容传感器
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硅电容式压力传感器利用MEMS技术在硅片上制造出横隔栅状,上下二根横隔栅成 为一组电容式压力传感器,上横隔栅受压力作用向下位移,改变了上下二根横隔栅的间
距,也就改变了板间电容量的大小(图5)。电容式压力传感器实物如图6。
图5 电容式压力传感器结构
图6 电容式压力传感器实物
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4 MEMS压力传感器的应用
❖ MEMS压力传感器广泛应用于汽车电子:如 TPMS、发动机机油压力传感器、汽车刹车系统空气 压力传感器、汽车发动机进气歧管压力传感器 (TMAP)、柴油机共轨压力传感器;消费电子:如 胎压计、血压计、橱用秤、健康秤,洗衣机、洗碗机、 电冰箱、微波炉、烤箱、吸尘器用压力传感器,空调压 力传感器,洗衣机、饮水机、洗碗机、太阳能热水器用 液位控制压力传感器;工业电子:如数字压力表、数 字流量表、工业配料称重等。
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硅压阻式压力传感器结构如图3所示,上下二层是玻璃体,中间是硅片,硅片中 部做成一应力杯,其应力硅薄膜上部有一真空腔,使之成为一个典型的压力传感器。 应力硅薄膜与真空腔接触这一面经光刻生成如图2的电阻应变片电桥电路。当外面的压 力经引压腔进入传感器应力杯中,应力硅薄膜会因受外力作用而微微向上鼓起,发生 弹性变形,四个电阻应变片因此而发生电阻变化,破坏原先的惠斯顿电桥电路平衡,
微压力传感器的原理

微压力传感器的原理
微压力传感器的原理是利用压阻效应来测量微小压力。
当压力传感器受到外力作用时,其薄膜弯曲或变形,从而改变电阻器的电阻值。
通过测量电阻值的变化,可以间接得知外力的大小。
具体原理如下:
1. 压阻薄膜:压力传感器通常由一层薄膜制成,该薄膜具有良好的弹性和可薄膜弯曲的性能。
2. 电阻器:在压力传感器的薄膜上涂有一个电阻器。
当薄膜发生弯曲变形时,电阻器的电阻值会发生相应的变化。
3. 电桥电路:通过将电阻器与其他电阻器连接成电桥电路,可以将电阻值的变化转化为电压信号变化。
4. 放大器:将电压信号放大后,传送给数据采集设备或显示设备,从而实现对微压力的测量。
当外部压力作用于传感器上时,薄膜会发生弯曲变形,导致电阻值的变化。
这种变化可以通过电桥电路来检测和转换为电压信号,进而测量出外部压力。
微型压力传感器的参数

微型压力传感器的参数微型压力传感器是一种广泛应用于工业、航空、汽车、医疗、生活等领域的高性能、高精度的压力测量设备。
在应用中,合理选择和掌握传感器的参数是非常重要的,下面我们将介绍微型压力传感器的主要参数。
1.测量范围测量范围是指传感器可测量的压力范围,一般用最小测量值和最大测量值来表示。
微型压力传感器的测量范围有限制,通常其可以承受的最大压力为3至5倍的额定测量压力。
2.精度精度是指传感器输出值与被测压力的实际值之间的偏差,它是微型压力传感器重要的参数。
传感器的精度一般用百分比表示,它与该传感器的测量范围有关。
在实际应用中,选择合适的精度可以有效地提高测量结果的准确度。
3.温度影响温度对微型压力传感器的测量结果具有较大的影响,因此温度稳定性是非常重要的参数。
温度影响是指在不同的温度下传感器的精度是否有变化,一般用百分比表示。
通常,传感器的精度将随着温度变化而变化,因此在选购之前应注意传感器的温度特性。
4.响应时间响应时间是指传感器在受到外界压力作用后,输出信号达到稳定状态所需要的时间。
响应时间通常受到传感器结构和体积的制约。
一般情况下,响应时间越短,传感器的性能越好。
5.零漂零漂是指传感器在无外界压力作用时输出的信号是否为零。
在实际应用中,传感器输出的信号可能会因为机械、设备或传感器本身的原因而受到外界干扰。
因此,应选择零漂小的传感器,以确保测量结果的准确性。
6.重复性重复性是指传感器在相同压力下测量多次所得结果间的一致性。
在实际应用中,由于传感器受到多种因素的影响,可能会导致测量结果间出现波动。
因此,在选购时应注意传感器的重复性。
综上所述,微型压力传感器的参数包括测量范围、精度、温度影响、响应时间、零漂和重复性,这些参数对于传感器的效果及应用效果都具有非常重要的影响。
在实际应用中,应根据具体的实际情况,选择合适的传感器并合理应用。
MEMS压力传感器

MEMS压力传感器姓名:唐军杰学号: 09511027班级: _09511__目录引言 (1)一、压力传感器的发展历程 (2)二、MEMS微压力传感器原理 (3)1.硅压阻式压力传感器 (3)2.硅电容式压力传感器 (4)三、MEMS微压力传感器的种类与应用范围 (5)四、MEMS微压力传感器的发展前景 (7)参考文献 (8)内容提要在整个传感器家族中,压力传感器是应用最广泛的产品之一,每年世界性的压力传感器的专利就有上百项。
微压力传感器作为微型传感器中的一种,在近几年得到了快速广泛的应用。
本文详细介绍了MEMS压力传感器的原理与应用。
[关键词]:MEMS压力传感器微型传感器微电子机械系统引言MEMS(Micro Electromechanical System,即微电子机械系统)是指集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。
它是在融合多种微细加工技术,并应用现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。
MEMS技术的发展开辟了一个全新的技术领域和产业,采用MEMS技术制作的微传感器在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。
MEMS微压力传感器可以用类似集成电路的设计技术和制造工艺,进行高精度、低成本的大批量生产,从而为消费电子和工业过程控制产品用低廉的成本大量使用MEMS传感器打开方便之门,使压力控制变得简单、易用和智能化。
传统的机械量压力传感器是基于金属弹性体受力变形,由机械量弹性变形到电量转换输出,因此它不可能如MEMS微压力传感器那样,像集成电路那么微小,而且成本也远远高于MEMS微压力传感器。
相对于传统的机械量传感器,MEMS微压力传感器的尺寸更小,最大的不超过一个厘米,相对于传统“机械”制造技术,其性价比大幅度提高。
MEMS微压力传感器一、压力传感器的发展历程现代压力传感器以半导体传感器的发明为标志,而半导体传感器的发展可以分为四个阶段:(1)发明阶段(1945 - 1960 年):这个阶段主要是以1947 年双极性晶体管的发明为标志。
mems压力传感器 应用场景

题目:MEMS压力传感器的应用场景一、MEMS压力传感器的原理和特点MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)压力传感器是一种微型压力传感器,由微机械制造技术和集成电路技术相结合而成。
它的原理是利用微型机械结构感应外部压力变化,通过微小的电阻、电容变化来转换成电信号输出。
MEMS压力传感器具有体积小、重量轻、功耗低、频率响应快、精度高、价格低等特点。
二、MEMS压力传感器在汽车领域的应用1. 轮胎压力检测系统现代汽车配备了TPMS(Tire Pressure Monitoring System)系统,通过安装在车轮上的MEMS压力传感器,实时监测轮胎的气压,一旦轮胎气压异常,系统会发出警报提醒驾驶员。
这不仅提高了行车安全,还减少了燃油消耗和轮胎磨损。
2. 发动机控制系统发动机的进气歧管、油路系统、涡轮增压器等部件的压力都需要精确控制,MEMS压力传感器可以实时监测这些压力数据,为发动机控制系统提供精准的参数,提高了发动机的燃烧效率和动力输出。
三、MEMS压力传感器在医疗设备中的应用1. 人体生理参数监测MEMS压力传感器可以应用于血压仪、呼吸机、体重秤等医疗设备中,通过实时监测人体的生理参数,帮助医生对患者进行及时的诊断和治疗。
2. 医用气体输送控制医院的氧气、氮气输送系统中需要对气体压力进行严格控制,MEMS压力传感器可以实现对医用气体压力的实时监测和控制,提高了输气系统的安全性和稳定性。
四、MEMS压力传感器在工业自动化领域的应用1. 液体、气体压力监测在工业生产中,液体、气体的压力监测是非常重要的,可以通过安装在管道、容器中的MEMS压力传感器实时监测液体、气体的压力情况,实现对生产过程的自动化控制。
2. 液位检测MEMS压力传感器还可以应用于液位检测,通过测量液体的压力来判断液位的高低,广泛应用于石油化工、水处理、食品加工等工业领域。
五、MEMS压力传感器在航天航空领域的应用1. 飞机气压控制在飞机上,需要对飞机的气压进行实时监测和控制,以保障飞机飞行安全。
一种微差压式MEMS压力传感器压敏芯片及其制备方法与流程

一种微差压式MEMS压力传感器压敏芯片及其制备方法与流程摘要本文介绍了一种微差压式MEMS压力传感器压敏芯片及其制备方法与流程。
该压敏芯片采用晶片级封装和表面微加工工艺,具有体积小、响应速度快、精度高等特点。
制备方法主要包括晶圆加工、表面微加工和封装三个步骤。
该压敏芯片具有广泛的应用前景,可用于汽车、工业自动化、医疗设备等领域。
引言MEMS(微电子机械系统)技术是一种集微电子学、微机械学和光学学等于一体的新型技术。
MEMS技术的核心是通过微加工工艺在硅基底上制作微型传感器、微型执行器和微型系统等,实现微小化、集成化和智能化。
随着科技的不断进步,MEMS技术在汽车、医疗、通信、航空等领域得到了广泛的应用。
本文介绍了一种基于差分测量原理的微差压式MEMS压敏芯片及其制备方法与流程。
该压敏芯片采用晶片级封装和表面微加工工艺,具有快速响应、高精度和体积小的优点。
本文将详细介绍该压敏芯片的设计、加工和封装流程,以期为读者提供参考。
设计原理微差压式MEMS压敏芯片应用了差分测量原理,其基本结构如图1所示:----------------P1 | |----------/\\/\\/\\---+- \\P0 | | | R /\\| |-| |----------/\\/\\/\\---+- |P2 | |----------------图1 微差压式MEMS压敏芯片结构示意图该压敏芯片由三个共平面的微压力传感器P0、P1和P2组成。
P0和P2是对称的,它们与弹性形变体R连接。
当加压作用于弹性形变体时,会产生微小的形变,形变大小与加压大小成正比。
P1与P0和P2连通,当形变体发生形变时,P0和P2的阻值会发生微小的变化,导致P1的电压输出也会发生微小变化。
电压输出的变化量与加压大小成正比。
该设计采用了微压力传感器的差分测量原理,其优点是可以消除传感器本身的非线性、温度漂移等影响因素,提高了传感器的精度和稳定性。
压阻式微压力传感器结构参数设计

压阻式微压力传感器结构参数设计王峰;谭晓兰;张敏亮【摘要】Based on the structural parameters of the piezoresistive micro pressure sensor, according to the sensitivity and linearity of the sensor, the micro pressure sensor with 200 kPa range is designed. Under the condition of meeting the calculating requirements, each parameter is simulated by ANSYS, and the optimum values of these parameters are selected in accordance with the sensitivity, linearity and the degree of difficulty for fabricating process. The results of the simulation show that the design method possesses a certain reference value for researching and manufacturing micro pressure sensors.%在研究压阻式微压力传感器的结构参数的基础上,根据传感器的灵敏度与线性度特点,设计了一种量程为200 kPa的微压力传感器.在满足计算要求的条件下,对该传感器的每一个参数进行ANSYS仿真;并根据灵敏度、线性度及制作工艺的难易程度选择这些参数的最佳值.仿真结果表明,该设计方法对微压力传感器的研制具有一定的参考价值.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2013(034)003【总页数】4页(P83-86)【关键词】微压力传感器;灵敏度;线性度;ANSYS仿真;可靠性【作者】王峰;谭晓兰;张敏亮【作者单位】北方工业大学机电工程学院,北京100041【正文语种】中文【中图分类】TP212+.10 引言作为微型机电系统(micro-electromechanical systems,MEMS)设备的主流产品,微传感器具有体积小、响应快、功耗低、可靠性高、易于集成和智能化等特点,现已被广泛应用于家用电器、汽车、生物化学、航天航空、医学、环境检测等领域。
玻璃微溶压力传感器原理及应用

玻璃微溶压力传感器原理及应用【摘要】玻璃微溶压力传感器是一种新型的压力传感器,利用玻璃微溶技术来实现微小尺寸和高精度的压力测量。
该传感器的工作原理是通过测量玻璃微溶膜在受压时的变形程度来确定压力大小。
结构简单,具有较高的灵敏度和稳定性,适用于各种高精度压力测量场景。
玻璃微溶压力传感器的优势在于其尺寸小、响应速度快、抗干扰能力强等特点。
广泛应用于汽车制造、医疗设备、航空航天等领域,特别是在工业生产中的精密测量和控制方面具有重要作用。
未来,随着技术的不断进步,玻璃微溶压力传感器将在市场上获得更多的应用和需求,有望成为压力传感器领域的重要发展方向。
【关键词】玻璃微溶压力传感器、工作原理、结构、优势、应用领域、工业应用、发展前景、未来趋势、市场需求1. 引言1.1 玻璃微溶压力传感器原理及应用玻璃微溶压力传感器是一种利用玻璃微流体技术设计制造的压力传感器,其原理是通过监测微量玻璃通道中的流体压力变化来实现对压力的测量。
当介质施加在玻璃微通道表面压力后,玻璃微溶压力传感器内部会产生微小的位移和形变,这些变化会导致传感器内部压力的变化,最终转化为电信号输出。
由于玻璃材料的特性,玻璃微溶压力传感器具有较高的灵敏度和稳定性,能够实现精确的压力测量。
玻璃微溶压力传感器的结构主要由压力传感元件、信号处理电路和输出接口等部分组成。
这种结构设计使得玻璃微溶压力传感器具有体积小、重量轻、响应速度快等优势,适用于各种工业领域的压力测量需求。
玻璃微溶压力传感器在汽车制造、医疗器械、航空航天等领域有着广泛的应用。
在工业中,玻璃微溶压力传感器常用于测量流体压力、气压、液位等参数,帮助优化生产过程,提高工作效率。
玻璃微溶压力传感器具有良好的发展前景和市场需求,随着技术的不断创新和应用场景的拓展,玻璃微溶压力传感器将在未来得到更广泛的应用和推广。
2. 正文2.1 玻璃微溶压力传感器的工作原理玻璃微溶压力传感器的工作原理是基于压阻效应。
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微压传感器是工业实践中最为常用的一种压力传感器,它的工作原理是压力直接作用在传感器的膜片上,使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻发生变化,用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这个压力的标准信号。
微传感器主要有以下几点特点:(l)尺寸和体积微小。
敏感元件的尺寸是微米级、亚微米级乃至纳米量级。
体积只有传统传感器的几十分之一甚至是几百分之一,重量从千克下降到几十克乃至几克,使得制作工艺简单。
(2)微传感器和传统传感器有相似的地方,但也有其特别之处,其理论基础、结构和工艺、设计方法等都有许多自身特有的现象和规律。
(3)微传感器是微机械和微电子集合一体的功能器件,响应快、功耗低。
(4)先进的微传感器是将多种功能例如数字接口、自校、自检、数字补偿和总线等功能的兼容。
微传感器总体尺寸小,表明了对被测参数的干扰减小,测量精度提高,适合于流动场中的分布参数的测量。
并且由于尺寸小、质量轻,可以节省空间、原材料和能源。
微压力传感器的应用:(l)在医疗、生物领域的应用用微纳米技术制成的传感器诊断、监测和治疗各种早期疾病,使得病人可以提前进行治疗。
(2)在微电子及信息技术领域的应用(3)在国防科技上的应用美国己经研制出了一种带有纳米传感器的纳米军装,空气中生化指标的变化可以由此纳米传感器感应到并产生保护功能。
如果遇到有毒有害物质指标升高,为了起到预防保护作用,军装会马上关闭头盔和含有通气部分的透气孔,同时释放解毒剂。
(4)在汽车行业的应用微传感器已经取代了多种传统传感器,如气囊加速度计、多路绝对压力传感器。
并且它还应用在冷却系统压力、轮速测量和刹车压力测量等方面。
国内外科学界和产业界都将传感器视为信息技术领域的重要器件。
传感器对生产生活中所包含的各种信息进行检测,再将这些信息进行的加工处理,才能做出正确的判断、控制及显示。
现今对微传感器的开发远大于其它器件,在微机械技术中占有很大比重。
1962年,世界上第一个微压力传感器问世,从此研究微传感器技术的人越来越多,按照其原理可以分为压阻式、电容式、谐振式三种形式,我国对MEMS技术的研究领域主要有基础理论、测试、微加工工艺、封装等,我国还对微压力传感器、微流体传感器和微惯性传感器进行了重点研究,我国的微机械加工技术与世界先进水平相比较,还存在着较大的差距,可以说在此方面的研究还处于初级阶段。
我国应该学习国外先进的、成熟的工艺和制造技术。
我国研制的微传感器主要应用在以下几方面:在军事上,单元器件和微惯性测量组合单元的应用;神州系列飞船测控系统应用的大量微传感器;应用于民用产品的多种传感元件;以及开始应用于临床的血液生化检测系统、生物芯片、智能内窥镜和智能药丸等。
国外已研制成的产品主要有:阀门、弹簧、齿轮、散热器、马达和各种类型的传感器等MEMs微机械结构器件,取得很大进展。
其中已经市场化和有一定竞争力的产品是:微压力传感器、微加速度计和微阀门。
半导体技术的研究和开发是一个高利润的科学领域,。
传感器技术作为半导体技术的一个重要分支, 自然也得到世人的关注。
传感器为什么会得到高速发展,原因有以下几点:其一是现代科学技术迅猛发展的需要;其二, 是传感器市场在世界经济市场中占有重要地位。
由于压力传感器具有广泛的应用前景, 因而压力传感器的竞争也十分激烈。
世界传感器技术的发展趋势,国外发展传感器技术主要有两条不同的途径, 一是以美国为代表的先军工后民用, 先提高后普及的高精尖路子。
这种途径的主要特点是: 能在较长的时间里保持传感器技术研究的世界领先地位, 保持军事科技的领先水平。
但资金投入巨大, 经济效益回收比较慢, 是不发达国家和发展中国家不可采用的方法。
二是以日本为代表的先普及后提高, 由仿制到自行设计和创新的路子。
这一途径的主要特点是: 能把有效的资金投入到跟踪国际先进技术上, 少走弯路。
并且能在较短的时间里形成大规模生产, 迅速占领市场, 较快地收到经济效益。
正是这样, 日本的传感器技术发展很快, 迅速进入世界前列。
这是众多国家应采取的有效途径。
我们国家也需要走日本的道路。
目前传感器发展主要归为以下五个方面:小型化、重量轻、体积小, 分辨率高,便于安装在很小的地方;对周围器件影响小,也利于微型仪器、仪表的配套使用。
集成化可以利用现有的生产工艺和成熟的集成技术, 把电路与传感器制作在一起。
减少工艺流程以降低成本。
智能化由于集成化的出现, 在集成电路部分制作一些微处理机, 使其具有“记忆”、“思维”、“处理”等能力。
目前智能化产品发展很快,它将成为未来传感器市场的主流。
系列化单一化产品在市场上没有大的竞争力和长的生命力。
市场风云突变, 一旦失去市场, 发展则停滞不前, 经济效益差, 资金浪费大, 产品成本高。
标准化传感器技术已形成标准化。
如IEC、ISO 国际标准; 美国ANSIC、ANSC、MILT 和AST ME 标准; 日本JIS 标准; 法国DIN 标准; 原苏联TOCT 及YT O 标准。
1)发现和利用新效应:发现新现象与新效应是发展高温压力传感器的重要工作,是研制新型高温压力传感器的重要基础。
开发新材料:除单晶硅、多晶硅、石英半导体以外,碳化硅、蓝宝石、金刚石等材料的应用使高温压力传感器呈现多元化。
开发新型耐高温材料用于高温压力传感器也将是今后发展的重点。
3)加工工艺多样化:除目前较为成熟的集成电路加工工艺外,氧离子注入隔离、多孔硅氧化全隔离、硅一硅直接键合技术等新的制备工艺的研制和各制备方法的相互渗透与结合成为制备技术发展的两大趋势。
4)集成化和多功能化:固态功能材料一半导体、电介质、强磁体的进一步开发和集成技术的不断发展,为高温压力传感器集成化和多功能化开辟了广阔的前景。
5)智能化:智能高温压力传感器是测量技术、半导体技术、计算技术、信息处理技术、微电子学和材料科学互相结合的综合密集型技术。
与一般传感器相比具有自补偿能力、自校准功能、自诊断功能、数值处理功能、双向通信功能、信息存储、记忆和数字量输出功能。
它将利用人工神经网、人工智能和信息处理技术(如传感器信息融合技术、模糊理论等),使传感器具有更高级的智能,具有分析、判断、自适应、自学习的功能,可以完成图像识别、特征检测、多维检测等复杂任务。
6)6)网络化:网络化是传感器领域发展的一项新兴技术,网络化是利用TCP/IP协议,使现场测控数据就近登临网络,并与网络上有通信能力的节点直接进行通信,实现数据的实时发布和共享。
由于高温压力传感器的自动化、智能化水平的提高,多台传感器联网已推广应用,虚拟仪器、三维多媒体等新技术开始实用化,因此,通过Intemet网,传感器与用户之间可异地交换信息和浏览,厂商能直接与异地用户交流,能及时完成如传感器故障诊断、指导用户维修或交换新仪器改进的数据、软件升级等工作,传感器操作过程更加简化,功能更换和扩张更加方便。
网络化的目标是采用标准的网络协议,同时采用模块化结构将传感器和网络技术有机地结合起来。
7)研究方法多样化:从历次MEMS国际会议论文发表看,高温压力传感器研究方法日益多样化。
国内外学者尝试采用不同的半导体材料研制不同结构的耐高温压力传感器,除研究最多也相对成熟的压阻、电容、压电等测量方式外,微光机电压力传感器的研究正受到高度重视,将是下一步的研究热点。
利用MEMS和微光学技术,压力传感器将由一维测量发展到三维测量,出现基于机器视觉的固体成像压力传感器阵列。
南京航空航天大学黄金泉等提出一种基于单针短探针型离子电流机理的高温压力传感器,用于航空航天系统脉冲爆震发动机高温压力的测量。
世界压力传感器市场的竞争十分剧烈, 促使各传感器生产厂家在提高传感器性能上下功夫。
半导体压力传感器生产中普遍采用了CAD、CAM、CAT 技术, 微机械技术和成熟的集成化技术, 使得压力传感器的性能达到了较高的水平。
潜在功能比较大,既可以代替人类五官感觉的功能,也能检测人类五官不能感觉的信息。
应用范围广泛, 适用面广。
压力传感器技术已经发展到比较高的水平, 并且更新换代的速度十分惊人。
而我国在传感器研究和产品开发方面与世界先进水平相比有较大差距。
目前我国正在处于经济腾飞的年代, 对传感器的需求量越来越大, 因而,需要更多的人投入到传感器的研究中去, 尽最大的努力赶超世界先进水平。
下面对耐高温微压力传感器做一定的介绍,高温压力传感器以其优良的高温工作能力在压力传感器中一直受到高度重视,是传感器研究的重要领域之一,高温压力传感器是指在高于125℃环境下能正常工作的压力传感器。
其在石油、化工、冶金、汽车、航空航天、工业过程控制、兵器工业甚至食品工业中都有着广阔的应用前景,例如:高温油井内的压力测量、各种发动机腔体内的压力测量、宇宙飞船和航天飞行器的姿态控制、高速飞行器或远程超高速导弹的飞行控制、喷气发动机、火箭、导弹、卫星等耐热腔体和表面各部分的压力测量。
尤其在武器系统中高温压力传感器是动力系统所不可缺少的。
SOl单晶硅高温压力传感器,由于自动化生产程度越来越高,对新型传感器的研究己经迫在眉睫,集成化、智能化是新一代微传感器的迈进方向。
新材料的开发应用,工业上的某些场合要求压力传感器能够在高温、高辐射以及恶劣的环境下正常工作。
金刚石的某些特殊性质以及极大的压阻效应使其成为制作压阻型压力传感器的极佳材料,。
这种传感器适用于勘探、航空航天以及汽车工业。
硅材料被广泛用于压阻型微压力传感器的制造。
然而,利用这些材料制造的传感器件都不适合于在高温、高辐射以及恶劣环境下工作。
金刚石具有卓越的物理、化学性能,大面积金刚石薄膜气相合成技术的出现极大地拓展了金刚石的应用范围,从而开辟了金刚石材料在电子器件上应用的可能性。
金刚石薄膜掺硼后具有显著的压阻效应, 利用金刚石薄膜制造耐高温的微传感器件便成为可能。
随着微电子技术、集成电路技术和加工工艺的发展,MEMS传感器凭借体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成以及耐恶劣工作环境等优势,极大地促进了传感器的微型化、智能化、多功能化和网络化发展。
MEMS传感器正逐步占据传感器市场,并逐渐取代传统机械传感器的主导地位,已得到消费电子产品、汽车工业、航空航天、机械、化工及医药等各领域的青睐。
MEMS传感器的发展以20世纪60年代霍尼韦尔研究中心和贝尔实验室研制出首个硅隔膜压力传感器和应变计为开端。
压力传感器是影响最为深远且应用最广泛的MEMS传感器.其性能由测量范围、测量精度、非线性和工作温度决定。
从信号检测方式划分,MEMS 压力传感器可分为压阻式、电容式和谐振式等;从敏感膜结构划分,可分为圆形、方形、矩形和E形等。
硅压力传感器主要是硅扩散型压阻式压力传感器,其工艺成熟,尺寸较小,且性能优异,性价比较高。