薄膜電阻應變式壓力傳感器的研制-閱讀頁
2025-07-07 19:46本頁面
【正文】 壓力檢測，應調(diào)節(jié)4個柵電阻條阻值盡量相同，以保證電橋的對稱性。材料準備真空鍍膜光 刻堅膜腐蝕測 試焊接封裝圖5 工藝流程圖 Technics flow chart2 器件特性測試為了精確測量彈性元件受到的外施壓力，我們設(shè)計使用惠斯通電橋電路，當彈性基片受到壓力作用時，敏感柵將產(chǎn)生的應變轉(zhuǎn)換成柵條電阻值的變化，再通過電橋電路輸出信號，測量電路如圖6所示。圖6 直流電橋 electricity bridge測試條件為：供橋電壓10V，0～、卸載性能測試。其中外加壓力為P，加載時輸出電壓為U1，卸載時輸出電壓為U2。其主要特點為：成本低、成品率高、耐高溫、耐酸堿腐蝕、工藝簡單、穩(wěn)定性好等。陶瓷材料的特性之一，是受到壓力作用時，其應力應變特性在其斷裂之前均保持良好的線性關(guān)系[8]，并且陶瓷材料具有各向同性的特點，這決定了Al2O3陶瓷壓力傳感器具有靈敏、測試準確、穩(wěn)定性好等特點。3 測試結(jié)果分析分析表表2的兩次測試數(shù)據(jù)可知，在石英壓力傳感器性能測試中，兩次測量結(jié)果幾乎相同，在陶瓷壓力傳感器性能測試中，兩次測量結(jié)果也幾乎相同。從表2及圖8可知，我們研制的壓力傳感器,尤其是Al2O3陶瓷壓力傳感器的壓力應變線性很好，其工作點與擬和直線非常接近，這一特性保證了該傳感器具有測試準確的特點。如對陶瓷壓力傳感器的重復性進行計算，在外加壓力P相同的情況下，；， / ()100%，%。一般壓力傳感器，都有一定的機械遲滯現(xiàn)象，但石英（尤其是Al2O3陶瓷）壓力傳感器，由于材料本身具有較好的應力應變線性特性與它的高穩(wěn)定特性[8]，在撤掉外力后，彈性基片殘余應變很小，因此該傳感器的機械滯后相對較小，穩(wěn)定性比較高。4 結(jié) 論 由上述測試結(jié)果及討論分析得知，我們制作的薄膜電阻應變式壓力傳感器和傳統(tǒng)壓力傳感器相比具有：線性度好、回差小、測量準確、靈敏度高、重復性好、機械滯后及蠕變小等特點；同時器件亦有良好的工作穩(wěn)定性，具有很好的應用前景。這種改進傳感器敏感柵結(jié)構(gòu)的方法，對高溫、高性能傳感器的生產(chǎn)制作有著重要的意義。2）陶瓷材料由于在測量極限范圍內(nèi)，都具有非常好的應力—應變線性度[8]，而成為制作壓力傳感器彈性元件的首選材料。如果能將陶瓷基片表面光潔度提高，將會使批量生產(chǎn)制作高精度、高穩(wěn)定性、耐高溫的“三高”壓力傳感器成為可能。4）近年來，傳感器有向小型化、集成化方向發(fā)展的趨勢，小尺寸、輕重量、高強度且性能優(yōu)良的一體化器件，是目前壓力傳感器研究的方向。 thin film。1987年畢業(yè)于清華大學無機非金屬材料專業(yè)。講授過材料學、陶瓷工藝、物理學、科技文獻檢索、工程制圖基礎(chǔ)、英語(成人班)、材料物理實驗、基礎(chǔ)物理實驗等課程。1998年以來負責承擔科研項目4項，其中：國家自然科學基金項目1項（固體電解質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)缺陷及導電機制研究），陜西省科技攻關(guān)項目1項（高精、高穩(wěn)、高溫壓力傳感器研制），西北大學科研基金項目1項（高溫超導薄膜約瑟夫遜結(jié)的研究），西北大學教學基金項目1項（大學物理雙語教學多媒體課件開發(fā)）；參與合作研究項目4項，其中陜西省自然科學基金項目2項，陜西省教委專項科研基金項目1項，西北大學科研基金項目1項。8 /
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