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188宝金博页面版: 传感器相关资料大全--压力传感器研究现状及发展趋势

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内容提示: 压力传感器研究现状及发展趋势张鑫 , 郭清南 , 李学磊(山东农业大学机械与电子工程学院 , 山东 泰安 271018)摘   要 : 论述了压力传感器的研究历史、现状及发展趋势 ,为传感器的技术开发人员提供一些参考。关键词 : 压力传感器 ; 现状 ; 趋势Current Status and Development Tendency of Pressure SensorsZHANG Xin , G UO Qing2nan , LI Xue2lei(Mechanical & Electronic Engineering College , Shandong Agricultural University , Taian Shandong 271018 ,China)Abstract : The history , the development level and the tend of pressure sensor...

文档格式:PDF | 页数:3 | 浏览次数:36 | 上传日期:2013-01-13 05:26:06 | 文档星级:
压力传感器研究现状及发展趋势张鑫 , 郭清南 , 李学磊(山东农业大学机械与电子工程学院 , 山东 泰安 271018)摘   要 : 论述了压力传感器的研究历史、现状及发展趋势 ,为传感器的技术开发人员提供一些参考。关键词 : 压力传感器 ; 现状 ; 趋势Current Status and Development Tendency of Pressure SensorsZHANG Xin , G UO Qing2nan , LI Xue2lei(Mechanical & Electronic Engineering College , Shandong Agricultural University , Taian Shandong 271018 ,China)Abstract : The history , the development level and the tend of pressure sensors are discussed. It is very benefi2cial reference material who engaged in scientific research of pressure sensor.Key word : pressure sensor; current status ; tendency   传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一 ,从宇宙开发到海底探秘 ,从生产的过程控制到现代文明生活 ,几乎每一项技术都离不开传感器 ,因此 ,许多国家对传感器技术的发展十分重视 ,如日本把传感器技术列为六大核心技术 (计算机、通信、激光、半导体、超导体和传感器) 之一。 在各类传感器中压力传感器具有体积小 、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、成本低、便于集成化的优点 ,可广泛用于压力 、高度、加速度、液体的流量、流速、液位、压强的测量与控制。 除此以外 ,还广泛应用于水利、地质、气象、化工、医疗卫生等方面。 由于该技术是平面工艺与立体加工相结合 ,又便于集成化 ,所以可用来制成血压计、风速计、水速计、压力表、电子称以及自动报警装置等。 压力传感器已成为各类传感器中技术最成熟、性能最稳定、性价比最高的一类传感器。 因此对于从事现代测量与自动控制专业的技术人员必须了解和熟识国内外压力传感器的研究现状和发展趋势。1   压力传感器的发展历程现代压力传感器以半导体传感器的发明为标志 ,而半导体传感器的发展可以分为四个阶段[1 ]:(1) 发明阶段 (1945 - 1960 年) :这个阶段主要是以 1947 年双极性晶体管的发明为标志。 此后 ,半导体材料的这一特性得到较广泛应用 。 史密斯 (C.S. Smith) 与 1945 发现了 硅与锗的压阻效应[2],即当有外力作用于半导体材料时 ,其电阻将明显发生变化。 依据此原理制成的压力传感器是把应变电阻片粘在金属薄膜上 ,即将力信号转化为电信号进行测量。 此阶段最小尺寸大约为 1cm。(2) 技术发展阶段 (1960 - 1970 年) :随着硅扩散技术的发展 ,技术人员在硅的 (001) 或 (110) 晶面选择合适的晶向直接把应变电阻扩散在晶面上 ,然后在背面加工成凹形 ,形成较薄的硅弹性膜片 ,称为硅杯[3 ]。 这种形式的硅杯传感器具有体积小 、重量轻、灵敏度高、稳定性好、成本低、便于集成化的优点 ,实现了金属 - 硅共晶体 ,为商业化发展提供了可能。(3) 商业化集成加工阶段 (1970 - 1980 年) :在硅杯扩散理论的基础上应用了硅的各向异性的腐蚀技术 ,扩散硅传感器其加工工艺以硅的各项异性腐蚀技术为主 ,发展成为可以自 动控制硅膜厚度的硅各向异性加工技术[4],主要有 V 形槽法、浓硼自 动中止法、阳极氧化法自 动中止法和微机控制自 动中止法。 由于可以在多个表面同时进行腐蚀 ,数千个硅压力膜可以同时生产 ,实现了 集成化的工厂加工模式 ,成本进一步降低。(4) 微机械加工阶段 (1980 年 - 今) :上世纪末82综述             电机电器技术           2004 年第 4 期

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