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、高溫反響容器內的壓力、井下壓力和各種發(fā)起機腔體內的壓力、高溫油品液位與檢測、油井測壓等范疇。
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、溫度穩定性好、功耗小,且只對壓力敏感,對應力不敏感,因而,電容式壓力傳感器在許多范疇得到普遍應用。
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體薄膜,它能夠由單晶硅、多晶硅等應用半導體工藝制造而成。典型的電容式傳感器由上下電極、絕緣體和襯底構成。
當薄膜受壓力作用時(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(xiàn)性關(guān)系,因而,要用具有補償功用的丈量電路對輸出電容停止非線(xiàn)性補償。
由于高溫壓力傳感器工作在高溫環(huán)境下,補償電路會(huì )遭到環(huán)境溫度的影響,從而產(chǎn)生較大的誤差。
基于模型辨認的高溫壓力傳感器,正是為了防止補償電路在高溫環(huán)境下工作產(chǎn)生較大誤差而設計的,其設計計劃是把傳感器件與放大電路別離,經(jīng)過(guò)模型辨認來(lái)得到所測環(huán)境的壓力。高溫工作區溫度可達350℃。傳感器件由鉑電阻和電容式壓力傳感器構成。
高溫壓力傳感器由硅膜片、襯底、下電極和絕緣層構成。其中下電極位于厚支撐的襯底上。電極上蒸鍍一層絕緣層。硅膜片則是應用各向異性腐蝕技術(shù),在一片硅片上從正背面腐蝕構成的。上下電極的間隙由硅片的腐蝕深度決議。硅膜片和襯底應用鍵合技術(shù)鍵合在一同,構成具有一定穩定性的硅膜片電容壓力傳感器。
由于鉑電阻耐高溫,且對溫度敏感,選用鉑電阻,既能夠當普通電阻運用,又能夠作為溫度傳感器用以探測被測環(huán)境的溫度。
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