中能專家分析微壓傳感器具有量程小、靈敏度高、抗干擾性好等特點。因此微壓傳感器廣泛用于脈搏、管壁壓力波動等微小信號的檢測。對于微壓傳感器精準度的檢驗這一技術難題,就需要簡便的測量裝置測量其性能。
中能專家分析靈敏度和線性度是微壓力傳感器最重要的兩個性能指標。必需探索出一種微壓力傳感器靈敏度和線性度的有效仿真方法。實際的研究中,發現一種基于對壓阻式壓力傳感器薄膜表面應力的有限元分析(FEA)和路徑積分的仿真方法。通過這一方法實現了在滿量程范圍內不同壓力值下對傳感器電壓輸出值的精確估計,在此基礎上對壓力傳感器的靈敏度和線性度進行了有效仿真。微壓傳感器在測量過程,即壓力直接作用在傳感器的膜片上,使膜片產生與介質壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻發生變化,同時通過電子線路檢測這一變化,并轉換輸出一個對應于這個壓力的標準信號得過程。
微壓傳感器在結構上,綜合梁膜結構與平膜雙島結構的優點,采用雙島-梁結構。島區的面積不是按比例放大或縮小。為了增加靈敏度,應盡可能減小窄梁區的長度和寬度。因為從有限元分析和近似解析分析中發現,減小窄梁區的長度和寬度可以明顯地使梁上的應力增大。江蘇中能儀表科技有限公司并且當中間窄梁的長度約為兩邊窄梁長度的2倍時,器件的線性度。雖然有雙島限位結構,但在高過載情況下,硅膜將首先從島的邊區和角區破裂。這是因為傳統的島膜結構都是采用常規的有掩模的各向異性濕法腐蝕,從硅片背面形成硅膜和背島。硅膜是晶面,邊框和背大島側面都是晶面,夾角為54.74°的銳角。根據力學原理,在角區存在應力集中效應,使硅膜在正面或背面受壓以后,角區會具有應力的極值,因此破裂首先從該處發生。
目前微壓傳感器在氣動控制系統,樓宇自動化、樓宇消費系統,電站運行巡檢、機車制動系統,石化、環保、空氣壓縮,工業過程檢測與控制,實驗室壓力校驗等領域中被廣泛應用。
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