壓阻式傳感器的結(jié)構(gòu)原理及其在汽車測試中的應用研究(存儲版)
【正文】 419所示的相移振蕩器。利用在電源回路中串聯(lián)二極管的方法進行補償。 設計時，適當安排電阻的位置，可以組成差動電橋擴散型壓阻式壓力傳感器特點優(yōu)點: 體積小，結(jié)構(gòu)比較簡單，動態(tài)響應也好，靈敏度高，能測出十幾帕的微壓，長期穩(wěn)定性好，滯后和蠕變小，頻率響應高，便于生產(chǎn)，成本低。 當力作用于硅晶體時，晶體的晶格產(chǎn)生變形,使載流子從一個能谷向另一個能谷散射,引起載流子的遷移率發(fā)生變化，擾動了載流子縱向和橫向的平均量，從而使硅的電阻率發(fā)生變化。z x xyzy 對于同一單晶，不同晶面上原子的分布不同。單晶硅材料在受到力的作用后，電阻率發(fā)生變化，通過測量電路就可得到正比于力變化的電信號輸出。 半導體電阻率 πl(wèi)為半導體材料的壓阻系數(shù)，它與半導體材料種類及應力方向 與晶軸方向之間的夾角有關；E為半導體材料的彈性模量，與晶向有關。硅壓阻傳感器的芯片，就是選擇壓阻效應最大的晶向來布置電阻條。 結(jié)構(gòu)與工作原理（1） 體型半導體電阻應變片 結(jié)構(gòu)型式及特點： 主要優(yōu)點是靈敏系數(shù)比金屬電阻應變片的靈敏系數(shù)大數(shù)十倍 橫向效應和機械滯后極小 溫度穩(wěn)定性和線性度比金屬電阻應變片差得多體型半導體應變片的結(jié)構(gòu)形式 1P型單晶硅條 2內(nèi)引線 3焊接電極 4外引線 對于恒壓源電橋電路，考慮到環(huán)境溫度變化的影響，其關系式為： 測量電路 恒壓源 電橋輸出電壓與ΔR / R成正比，輸出電壓受環(huán)境溫度的影響。 （3）測量橋路及溫度補償由于制造、溫度影響等原因，電橋存在失調(diào)、零位溫漂、靈敏度溫度系數(shù)和非線性等問題，影響傳感器的準確性。圖417是選用(100)面和(110)面單晶硅電阻分布情況。而另一個相移振蕩器則相反，電阻減小，使輸出頻率增加為f1’。這里介紹的放大電路如圖所示 這一電路具有很高的輸入阻抗和很高的共模抑制比和開環(huán)增益。70年代以來制成了周邊固定支撐的電阻和硅膜片的一體化硅杯式擴散型壓力傳感器。在引入ＯＢＤ（車載自動診斷系統(tǒng)）后，壓力傳感器也擴展到了低壓場合，如揮發(fā)的汽油泄漏探測。而單片機集成電路雖然降低了成本和尺寸 但在整合信號調(diào)理電路和傳感元件方面，存在制作工藝上的限制。這種傳感器封裝采用I6腳SOIC腔封裝模式疊注塑(avermolding)而成。顯而易見,在汽車常用的工作溫區(qū),溫度引入的讀出誤差達到了10%左右,這顯然是不允許的。如圖7所示的多只標準信號輸出的傳感器寬溫度校準數(shù)據(jù)曲線:不難看出,在寬溫度工作環(huán)境下采用此法校準的傳感器的讀出溫度已達到寬溫度的高精度測量要求,且通過多通道的通訊接口進行校準的方法與批量制造技術兼容,實現(xiàn)制造車用傳感器的高性價比的要求
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1