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想知道壓阻式力傳感器,那就從基礎(chǔ)的開始聊起

時間:2021/7/13閱讀:560
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  壓阻式力傳感器以單晶硅片為彈性元件,利用集成電路技術(shù)在單晶硅膜上將一組等效電阻擴散到單晶硅的特定方向,將電阻連接成橋式電路,芯片放置在傳感器腔體中。當壓力變化時,單晶硅產(chǎn)生應(yīng)變,使直接擴散在其上的應(yīng)變電阻產(chǎn)生與被測壓力成正比的變化,然后由電橋電路得到相應(yīng)的電壓輸出信號。
 

壓阻式力傳感器

 

  壓阻式力傳感器是利用晶體的壓阻效應(yīng)制成的傳感器,當它受壓時,應(yīng)變元件的電阻發(fā)生變化,從而使輸出電壓發(fā)生變化。通常,壓阻式傳感器由四個電阻相等的應(yīng)變元件組成,在硅膜片上形成惠斯通電橋。當受到壓力時,一對橋臂的電阻變大,另一對橋臂的電阻變小,電橋失去平衡,輸出與壓力成正比的電壓。由于硅壓阻式壓力傳感器的靈敏度系數(shù)比金屬應(yīng)變大50-100倍,所以硅壓阻式壓力傳感器的滿量程輸出可達幾十毫伏到200多毫伏,有時無需放大即可直接測量.此外,壓阻式傳感器具有易于小型化、測量范圍寬、頻率響應(yīng)好(可測量幾千赫茲的脈動壓力)、精度高等特點。但在使用過程中要注意,硅壓阻式壓力傳感器對溫度非常敏感,在具體應(yīng)用電路中應(yīng)采用溫度補償。目前,大多數(shù)硅壓阻傳感器都在傳感器內(nèi)部內(nèi)置了溫度補充電路,使這類傳感器的溫度系數(shù)小于量程的0.3%。
  壓阻式力傳感器可用恒壓源或恒流源供電,如果傳感器的四個橋臂的電阻相等(均為R),則有壓力時,兩個橋臂隨溫度的變化為ARr。經(jīng)推導,可得出以下結(jié)論:當采用恒壓源供電時,電橋輸出受ARIR、電橋電壓雷和ART的影響。當使用恒流源供電時,電橋輸出僅受電橋電流和AR的影響。因此,一般采用恒流源為傳感器供電。

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