图7-34所示为压阻式压力传感器的外形,它采用最先进的硅微机械加工技术,以硅压阻力敏元件作为传感器核心元件制成的压阻压力传感器,测量相对于环境大气压的表压或负表压。由于敏感元件采用了独特的设计以及计算机辅助技术(CAD),使得传感器有优良的线性特性及很高的稳定性和可靠性,是当代最先进的压力传感器。
在军事工程、化爆试验、石油勘采与试井、材料、力学、土木工程学、岩土力学、创伤医学、液压动力机械试验等科学试验与现代化仪器仪表中,需要不失真地测量一些变化频率高.压力波形上升快陡的动态压力波形与幅值有效值,这就要求所用压力传感器具有高的固有频率、极短的上升时间和宽的响应频带,以保证足够的动态测压精度。高频压力传感器利用微机械加工技术使得集成硅膜片有效尺寸小,固有频率高,有优良的弹性力学特性,综合性能优于压电动态压力传感器,是动态测压的首选。其实物如图7-35所示。
普通的压阻式压力传感器,其敏感控测惠斯顿全桥的4个力敏电阻是用集成电路工艺制造的,电阻间用PN结相互隔离。由于受到PN结耐温限制,最高使用温度仅125℃而实际上由于PN结反向沁电流随温度的指数上升关系,在温度超过100℃后,传感器性能已大大劣化,这限制了普通压阻传感器的可用温度范围。而高温压力传感器可以扩展温度,利用最新的技术可以使温度扩展至450~850℃。图7-36所示为高温压力传感器的外形。
在空气动力学研究、飞行器及发动机试验、风洞试验、流体力学及水工试验、水轮机及水下兵器试验、生物医学应用、化爆或核爆冲击波等许多研究中,出于对被测流场,安放位置或动态频响的要求,必须原位测压时,常常对传感器外形尺寸的微型化有较为苛刻的要求,以期在不干扰流场状态情况下,复现脉动流场的变化规律。微型压力传感器采用了微型化设计的微机械加工工艺制作的集成压阻力敏元件,进行了精致巧妙的微型封装,具有优良的动静态特性。其实物如图7-37所示。
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