微机械压力传感器是最早开始研制的微机械产品,也是微机械技术中最成熟、最早开始产业化的产品。从信号检测方式来看,微机械压力传感器分为压阻式和电容式两类。从敏感膜结构来看,有圆形、方形、矩形、E形等多种结构。目前,压阻式微机械压力传感器的精度可达0.05%—O.01%,年稳定性达0.1%/FS,温度误差为0.0002%,耐压可达几百兆铂,过电压保护范围可达传感器量程的20倍以上,并能进行大范围下的全温补偿。
对于微机械压力传感器来说,可以通过几种不同的方式,制定不同的功能的微机械压力传感器,第一是将敏感元件与信号处理、校准、补偿电路及微控制器等进行单片集成,研制智能化的微视械压力传感器,具有一些简单的测压功能。
第二是进一步提高灵敏度,实现低量程的微机械压力传感器。这种微压传感器用于脉动风压、流量和密封件泄漏量标识等领域,对于用途上来说,选择多了些。
第三是提高工作温度,研制高低温微机械压力传感器。压阻式微机械压力传感器由于受Pn结耐温限制,只能用于120度以下的工作温度,然而在许多领域迫切需要能够在高低温下正常工作的微机械压力传感器,例如磁量锅炉、管道、高温容器内的压力,井下压力和各种发动机腔体内的压力,这些领域最大的要求是要能具有一定的耐高温能力,所有能承受一定温度的微机械压力传感器它具有它独特的作用。
第四是开发谐振式微机械压力传感器。谐振式微机械压力传感器除了具有普通微机械压力传感器的优点外,还具有准数字信号输出,抗干扰能力强,分辨率和测量精度高,不易损坏等优点。其中,电热激励/压敏电阻拾振的谐振式微机械压力传感器价格低廉,与工业IC技术兼容,可将敏感元件与信号调理电路集成在一块芯片上,具有诱人的应用前景,如果发展好了,那个作用是很大的。这种传感器的温度交叉反应很灵敏,为此设计了一种具有温度补偿功能的复合谐振式微机械压力传感器,也算是不断进化中。谐振器由在同一硅片上制作的微桥谐振器和微悬臂梁谐振器组成,微桥谐振器和微悬劈梁谐振器材料相同,厚度相等或相近,制作工艺完全相同,同时制作,因而两者对温度变化可以同步响应。可以说两者之间都是比较相近的,双方都可以替换使用。通过数据融合技术,作为温敏元件的微悬臀粱谐振器的谐振频率实时补偿温度变化对微桥谐振器谐振频率的交叉灵敏度。经补偿的谐振式微机械压力传感器的温度交叉灵敏度减小了两个数量级。
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