圖7-34所示為壓阻式壓力傳感器的外形,它采用最先進(jìn)的硅微機(jī)械加工技術(shù),以硅壓阻力敏元件作為傳感器核心元件制成的壓阻壓力傳感器,測(cè)量相對(duì)于環(huán)境大氣壓的表壓或負(fù)表壓。由于敏感元件采用了獨(dú)特的設(shè)計(jì)以及計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)(CAD),使得傳感器有優(yōu)良的線性特性及很高的穩(wěn)定性和可靠性,是當(dāng)代最先進(jìn)的壓力傳感器。
在軍事工程、化爆試驗(yàn)、石油勘采與試井、材料、力學(xué)、土木工程學(xué)、巖土力學(xué)、創(chuàng)傷醫(yī)學(xué)、液壓動(dòng)力機(jī)械試驗(yàn)等科學(xué)試驗(yàn)與現(xiàn)代化儀器儀表中,需要不失真地測(cè)量一些變化頻率高.壓力波形上升快陡的動(dòng)態(tài)壓力波形與幅值有效值,這就要求所用壓力傳感器具有高的固有頻率、極短的上升時(shí)間和寬的響應(yīng)頻帶,以保證足夠的動(dòng)態(tài)測(cè)壓精度。高頻壓力傳感器利用微機(jī)械加工技術(shù)使得集成硅膜片有效尺寸小,固有頻率高 ,有優(yōu)良的彈性力學(xué)特性,綜合性能優(yōu)于壓電動(dòng)態(tài)壓力傳感器,是動(dòng)態(tài)測(cè)壓的首選。其實(shí)物如圖7- 35所示。
普通的壓阻式壓力傳感器,其敏感控測(cè)惠斯頓全橋的4個(gè)力敏電阻是用集成電路工藝制造的,電阻間用PN結(jié)相互隔離。由于受到PN結(jié)耐溫限制,最高使用溫度僅125℃而實(shí)際上由于PN結(jié)反向沁電流隨溫度的指數(shù)上升關(guān)系,在溫度超過 100℃后,傳感器性能已大大劣化,這限制了普通壓阻傳感器的可用溫度范圍。而高溫壓力傳感器可以擴(kuò)展溫度,利用最新的技術(shù)可以使溫度擴(kuò)展至 450~850℃。圖7 - 36所示為高溫壓力傳感器的外形。
在空氣動(dòng)力學(xué)研究、飛行器及發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn) 、風(fēng)洞試驗(yàn)、流體力學(xué)及水工試驗(yàn) 、水輪機(jī)及水下兵器試驗(yàn) 、生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用、化爆或核爆沖擊波等許多研究中,出于對(duì)被測(cè)流場(chǎng),安放位置或動(dòng)態(tài)頻響的要求,必須原位測(cè)壓時(shí),常常對(duì)傳感器外形尺寸的微型化有較為苛刻的要求,以期在不干擾流場(chǎng)狀態(tài)情況下,復(fù)現(xiàn)脈動(dòng)流場(chǎng)的變化規(guī)律。微型壓力傳感器采用了微型化設(shè)計(jì)的微機(jī)械加工工藝制作的集成壓阻力敏元件,進(jìn)行了精致巧妙的微型封裝 ,具有優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)特性。其實(shí)物如圖7-37所示。
