微型壓力傳感器的設計方案及應用有哪些？答案在這！

來源：南京愛爾傳感發(fā)布時間：2020-05-09 14:03 瀏覽量：

　　微型壓力傳感器是最為常用的一種傳感器，主要用來測量氣體和液體的壓強，其廣泛應用于各種工業(yè)自控環(huán)境，水處理、石化行業(yè)等，可能大家對它還不是很了解，在此小編特地為大家整理了相關資料，下面就微型壓力傳感器的設計方案和應用等方面來為大家介紹一下吧!

微型壓力傳感器的設計方案:

　　雙面接觸式電容微型壓力傳感器有4個工作區(qū)，第Ⅰ區(qū)是正常區(qū)，梁未接觸到襯底上的絕緣層，當傳感器工作在這一段時，接觸式電容微型壓力傳感器與傳統(tǒng)的硅微型壓力傳感器一樣。當梁快要接近接觸點的時候，傳感器單位面積上受到的壓力與產(chǎn)生的電容呈非線性關系。

　　第Ⅱ區(qū)是過渡區(qū)，梁開始接觸到襯底上的絕緣層，C-p曲線呈非線性關系，電容從梁未接觸到襯底到開始接觸襯底轉變。第Ⅲ區(qū)是線性區(qū)，梁與襯底上的絕緣層開始有效接觸，而且傳感器的電容將隨著壓力的增加而線性增大。第Ⅳ區(qū)是飽和區(qū)C-p曲線略呈非線性關系，隨著壓力的繼續(xù)增加，非線性將更明顯。

　　雙面接觸式電容微型壓力傳感器的電容由兩部分組成：一部分為梁受壓后，尚未接觸到襯底上的絕緣層時形成的電容，此電容類似于常規(guī)的電容微型壓力傳感器，這一部分只占接觸式電容微型壓力傳感器的電容量的很小一部。

　　另一部分是梁接觸到襯底后形成的電容，這部分電容量才是需要的電容量，而且它占主導地位，較多采用的是國產(chǎn)品牌電容，如三環(huán)電容、風華電容，也可選擇臺企電容巨頭——YAGEO電容(即國巨電容)作為所選電容。

　　當壓力增加時，梁與襯底的接觸面積增加，同時梁與襯底的非接觸部分減少。剛開始，電容主要由非接觸部分提供，隨著壓力的增加，梁開始接觸襯底的絕緣層后，非接觸部分提供的電容逐漸減少，而接觸部分提供的電容與接觸面積將呈線性增加。由于絕緣層非常薄，因此當梁開始與襯底上的絕緣層接觸后，接觸面積所提供的電容將占主導地位。

　　微型壓力傳感器的應用:

　　1、微型壓力傳感器在稱重系統(tǒng)中的應用

　　在工業(yè)控制技術的商用稱重系統(tǒng)中，壓力傳感技術越來越多的被應用。以微型壓力傳感器制作的壓力控制裝置一般稱為電子稱重系統(tǒng)，電子稱重系統(tǒng)作為各種工業(yè)過程中物料流動的在線控制工具顯得越來越重要。電子稱重系統(tǒng)既能組合在產(chǎn)品制造過程中優(yōu)化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質量，又能把有關生產(chǎn)過程中物料流動的數(shù)據(jù)加以采集并傳送到數(shù)據(jù)處理中心，作為在線庫存控制和財務結算之用。

　　2、微型壓力傳感器在水處理行業(yè)的應用

　　微型壓力傳感器將壓力(一般指液體或氣體的壓力)轉換為電信號輸出，該壓力電信號也可進而用于測量靜態(tài)流體的液位，因此可用來測量液位。微型壓力傳感器的敏感組件主要有硅杯敏感元件、硅油、隔離膜片和導氣管組成，被測介質壓力P通過隔離膜片和硅油傳遞到硅杯元件的一側(見圖)，大氣參考壓po通過導氣管作用到硅杯元件的另一側，硅杯元件是一個底部加工得很薄的杯形單晶硅片。杯底膜片在壓力P和Po做用下產(chǎn)生位移極小的彈性變形，單晶硅是理想的彈性體，其變形與壓力成嚴格的正比關系，而且復原性能又極好。

　　3、微型壓力傳感器在石化行業(yè)的應用

　　微型壓力傳感器是石化行業(yè)自動控制中使用最多的測量裝置之一。在大型的化工項目中，幾乎包含了所有微型壓力傳感器的應用：差壓、絕壓、表壓、高壓、微差壓、高溫、低溫，以及各種材質及特殊加工的遠傳法蘭式微型壓力傳感器。