壓力傳感器的工作原理及溫度誤差補(bǔ)償方法分析：
由于社會的飛速發(fā)展，我們的壓阻式傳感器也在迅速發(fā)展，所以您對壓阻式傳感器的詳細(xì)解析有什么了解嗎？下面就讓小編帶你詳細(xì)的了解一下相關(guān)知識。
壓阻傳感器原理。
壓阻傳感器是利用單晶硅材料的壓阻效應(yīng)，結(jié)合集成電路技術(shù)制作的傳感器。單晶體硅受力后，其電阻率變化，通過測量電路可獲得與作用力變化成比例的電信號輸出。壓阻傳感器用于測量和控制壓力、張力、壓差和其它物理量(如液位、加速度、重量、應(yīng)變、流量和真空)。
壓阻傳感器是以半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)為基礎(chǔ)，通過擴(kuò)散電阻在半導(dǎo)體材料基片上而形成的。可直接使用基板作為傳感元件，在基片上以橋接方式連接擴(kuò)散電阻。在外力作用下，基板的電阻值將發(fā)生變化，電橋?qū)a(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。作為壓阻傳感器的基材(或隔膜)材料主要為硅片和鍺片。用硅晶片作為敏感材料的硅壓阻式傳感器越來越受到人們的重視，特別是在壓力測試中。固體壓阻傳感器在速度和速度方面最常用。
壓力傳感器一般應(yīng)用在哪些地方？
壓力傳感器在航天、航空、航海、石化、電力、生物醫(yī)學(xué)工程、氣象、地質(zhì)、地震測量等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。在航天航空工業(yè)中，壓力是一個重要的參數(shù)，對靜態(tài)、動、分壓及整體壓力都有較高的測量精度。壓阻傳感器是一種理想的傳感器。比如，測量了直升機(jī)機(jī)翼的風(fēng)壓分布，測定了其進(jìn)氣的動力畸變、葉柵脈動壓力、機(jī)翼抖動等。采用特殊設(shè)計(jì)的硅壓敏傳感器，對飛機(jī)噴氣發(fā)動機(jī)中心壓強(qiáng)進(jìn)行了500℃以上的測試。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，波音客機(jī)空氣數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)采用了硅壓力傳感器，精度達(dá)到0.05%。本文提出了一種新型的壓阻式風(fēng)洞模型試驗(yàn)方法，該方法是將壓阻傳感器密集安裝在風(fēng)洞模型上。
每個傳感器的直徑只有2.36mm，固有頻率達(dá)到了300kHz，并且具有完全范圍內(nèi)的非線性、滯后±0.22%。壓阻傳感器是生物醫(yī)學(xué)中最理想的檢測工具。本公司制作了一種細(xì)至10微米、外徑僅0.5毫米的擴(kuò)散硅薄膜的注射針壓阻式壓力傳感器，可以測量心血管、顱內(nèi)、尿道、子宮和眼球中的壓力。圖示3是一個用于測量腦內(nèi)壓力的傳感器。壓阻傳感器也可有效地應(yīng)用于測量爆炸壓力和沖擊波、真空測量、汽車發(fā)動機(jī)性能的監(jiān)控、以及測量炮管壓力、發(fā)射沖擊波等武器。另外，壓阻傳感器被廣泛地應(yīng)用于井下的壓力測量，隨鉆和地下密封電纜的故障點(diǎn)定位，以及流量和液位的測量。微電子學(xué)和計(jì)算機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展，使壓阻傳感器的應(yīng)用有了很大的發(fā)展。
為什么壓阻傳感器產(chǎn)生溫度誤差？
壓阻傳感器有兩種類型：一種是利用半導(dǎo)體材料的電阻來制造半導(dǎo)體應(yīng)變傳感器，另一種是用集成電路技術(shù)在半導(dǎo)體材料基板上制造擴(kuò)散電阻，組成傳感元件。
壓阻傳感器受溫度影響較大，會產(chǎn)生零漂移和靈敏度漂移，造成溫度誤差。壓阻傳感器中，擴(kuò)散電阻的溫度系數(shù)很大，其阻值隨溫度變化而發(fā)生零漂移。
壓阻系數(shù)隨溫度變化而引起傳感器靈敏度的溫度漂移。隨著溫度升高，壓阻系數(shù)減小，傳感器靈敏度下降。相反，提高靈敏度。零溫度漂移通?？梢杂么⒙?lián)電阻進(jìn)行補(bǔ)償。利用串聯(lián)二極管的方法對電橋的電流進(jìn)行靈敏度補(bǔ)償。另外，該壓阻傳感器可將四個擴(kuò)散電阻連接到一個全橋上。為了降低溫度的影響，可以使用恒流源電源。
可見，電橋的輸出與電阻的變化成正比，即與測量值和電源電流成正比。由于恒流源輸出電壓與恒流源電流的大小和精度有關(guān)，但與溫度無關(guān)，因此恒流源有許多良好的溫度補(bǔ)償。
上述是對壓阻式傳感器相關(guān)知識的詳細(xì)解析，需要大家在實(shí)際工作中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，這樣才能設(shè)計(jì)出更好的產(chǎn)品，使我們的社會更加美好。
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