作者:   發(fā)布時間:2014/5/26 11:46:15   瀏覽次數(shù):2270

應(yīng)用在汽車中的壓力傳感器

　　傳感器是將各種非電量（包括物理量、化學(xué)量、生物量等）按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于處理和傳輸?shù)牧硪环N物理量 （一般為電量）的裝置。傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測量電路三部分組成，有時還需外加輔助電源。 傳感器方框圖如圖1所示。

　　制造半導(dǎo)體壓力傳感器的基本原理是利用硅晶體的壓阻效應(yīng)。單晶硅材料在受到應(yīng)力作用后，其電阻率發(fā)生明顯變化，這種現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng)。

　　壓力傳感器所用的元件材料是具有壓阻效應(yīng)的單晶硅、擴散摻雜硅和多晶硅。根據(jù)晶體不受定向應(yīng)力時，電導(dǎo)率是同性的，只有受定向應(yīng)力時才表現(xiàn)出各向異性，由于應(yīng)力能引起能帶的變化，能谷能量移動，導(dǎo)致電阻率的變化，于是就有電阻的變化，從而產(chǎn)生壓阻效應(yīng)。單晶硅效應(yīng)包括n型和p型硅壓阻效應(yīng)。選用擴散硅目的在于在設(shè)計制造壓力傳感器時可根據(jù)不同溫度下硅擴散層的壓阻特性選擇合適的擴散條件，力求使壓力傳感器具有良好的性能。多晶硅在傳感器中有廣泛的用途，可作為微結(jié)構(gòu)和填充材料、敏感材料。

　　壓力傳感器按用途分類主要是壓力監(jiān)視、壓力測量和壓力控制及轉(zhuǎn)換成其他量的測量。按供電方式分為壓阻型和壓電型傳感器，前者是被動供電的，需要有外電源。后者是傳感器自身產(chǎn)生電荷，不需要外加電源，根據(jù)不同領(lǐng)域?qū)毫y量的精度不同分為低精度和高精度的壓力傳感器。

應(yīng)用在汽車中的壓力傳感器

　　1 氣壓傳感器

　　1）能和原理：主要是用來檢測氣壓的傳感器。在硅片的中間，從背面腐蝕形成了正方形的膜片，利用膜片將壓力轉(zhuǎn)換成應(yīng)力，在膜片的表面，通過擴散雜質(zhì)形成了四個p型測量電阻，它們按橋式電路連接，利用壓阻效應(yīng)將加在膜片上的應(yīng)力變換成電阻的變化，此電阻的變化通過橋式電路之后，在橋式電路的兩個輸出端之間，以電位差的形式對外輸出。傳感器原理圖如圖2所示。

　　2）氣壓的輸出特性：氣壓與輸出關(guān)系曲線如圖3所示，是一接近線性關(guān)系。

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