高溫壓力傳感器有什么用途?如何制作?
耐高溫壓力傳感器是為理解決在高溫環(huán)境下對(duì)各種氣體、液體的壓力停止丈量。主要用于丈量鍋爐、管道、高溫反響容器內(nèi)的壓力、井下壓力和各種發(fā)起機(jī)腔體內(nèi)的壓力、高溫油品液位與檢測(cè)、油井測(cè)壓等范疇。
目前,研討比擬多的高溫壓力傳感器主要有SOS,SOI,SiO2,Poly2Si等半導(dǎo)體傳感器,還有濺射合金薄膜高溫壓力傳感器、高溫光纖壓力傳感器和高溫電容式壓力傳感器等。半導(dǎo)體電容式壓力傳感器相比壓阻式壓力傳感器其靈活度高、溫度穩(wěn)定性好、功耗小,且只對(duì)壓力敏感,對(duì)應(yīng)力不敏感,因而,電容式壓力傳感器在許多范疇得到普遍應(yīng)用。
根本組成及制造工藝:
硅電容式壓力傳感器的敏感元件是半導(dǎo)體薄膜,它能夠由單晶硅、多晶硅等應(yīng)用半導(dǎo)體工藝制造而成。典型的電容式傳感器由上下電極、絕緣體和襯底構(gòu)成。
當(dāng)薄膜受壓力作用時(shí),薄膜會(huì)發(fā)作一定的變形,因而,上下電極之間的間隔發(fā)作一定的變化,從而使電容發(fā)作變化。
但電容式壓力傳感器的電容與上下電極之間的間隔的關(guān)系是非線性關(guān)系,因而,要用具有補(bǔ)償功用的丈量電路對(duì)輸出電容停止非線性補(bǔ)償。
由于高溫壓力傳感器工作在高溫環(huán)境下,補(bǔ)償電路會(huì)遭到環(huán)境溫度的影響,從而產(chǎn)生較大的誤差。
基于模型辨認(rèn)的高溫壓力傳感器,正是為了防止補(bǔ)償電路在高溫環(huán)境下工作產(chǎn)生較大誤差而設(shè)計(jì)的,其設(shè)計(jì)計(jì)劃是把傳感器件與放大電路別離,經(jīng)過模型辨認(rèn)來得到所測(cè)環(huán)境的壓力。高溫工作區(qū)溫度可達(dá)350℃。傳感器件由鉑電阻和電容式壓力傳感器構(gòu)成。
高溫壓力傳感器由硅膜片、襯底、下電極和絕緣層構(gòu)成。其中下電極位于厚支撐的襯底上。電極上蒸鍍一層絕緣層。硅膜片則是應(yīng)用各向異性腐蝕技術(shù),在一片硅片上從正背面腐蝕構(gòu)成的。上下電極的間隙由硅片的腐蝕深度決議。硅膜片和襯底應(yīng)用鍵合技術(shù)鍵合在一同,構(gòu)成具有一定穩(wěn)定性的硅膜片電容壓力傳感器。
由于鉑電阻耐高溫,且對(duì)溫度敏感,選用鉑電阻,既能夠當(dāng)普通電阻運(yùn)用,又能夠作為溫度傳感器用以探測(cè)被測(cè)環(huán)境的溫度。
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