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      陶瓷壓力傳感器的工作原理,有哪些優點和缺點?


      發布日期:[2018-09-07]    作者:昊明壓力傳感器


        陶瓷電阻技術采用厚膜印刷工藝將惠斯通電橋印刷在陶瓷結構的表面,利用壓敏電阻效應,實現將介質的壓力信號轉換為電壓信號。陶瓷電阻技術具有成本適中,工藝簡單等優勢,目前國內有較多廠家提供陶瓷電阻壓力傳感器芯體。但該技術缺點是信號輸出靈敏度低,量程一般限定在500kPa~10MPa,且常規中空結構,僅靠膜片承壓,抗過載能力差,當待測介質壓力過載時,陶瓷電阻傳感器會存在膜片破裂,介質泄露的風險。

      陶瓷壓力傳感器芯體圖片

        陶瓷壓力傳感器采用高溫燒結工藝,將硅應變計與不銹鋼結構結合。硅應變計等效的四個電阻組成惠斯通電橋,當不銹鋼膜片的另一側有介質壓力時,不銹鋼膜片產生微小形變引起電橋變化,形成正比于壓力變化的電壓信號。玻璃微熔工藝實現難度較大,成本高。主要優勢是介質耐受性好,抗過載能力強,一般適用于高壓和超高壓量程,如10MPa~200MPa,應用較為受限。陶瓷電容技術采用固定式陶瓷基座和可動陶瓷膜片結構,可動膜片通過玻璃漿料等方式與基座密封固定在一起。兩者之間內側印刷電極圖形,從而形成一個可變電容,當膜片上所承受的介質壓力變化時兩者之間的電容量隨之發生變化,通過調理芯片將該信號進行轉換調理后輸出給后級使用。陶瓷電容技術具有成本適中,量程范圍寬,溫度特性好、一致性、長期穩定性好等優勢。國際上來看廣泛應用于汽車與工業過程控制等領域,分別以美國森薩塔和瑞士E+H為代表。由于電容信號不同于電阻信號,對信號處理電路要求較高,傳感器設計時需要將電容和信號調理芯片ASIC協同考慮,國內目前僅蘇州納芯微電子股份有限公司能夠同時提供兩者整合的完整解決方案。


      陶瓷電容壓力傳感器芯體測壓原理

        典型陶瓷電容壓力傳感器芯體為密封表壓結構,由陶瓷基座和可變形膜片及中空密封腔體三部分組成,承壓面為可變形膜片,當芯體承壓發生變化時,變形膜承壓后發生彎曲,導致基板間距發生變化,引起極板間電容的變化,電容變化通過調理芯片轉換為標準輸出(如0~5V電壓輸出、4~20mA電流輸出、I2C、SPI數字輸出等)。

      陶瓷防腐型壓力傳感器圖片


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      電話:13380230385 黃工




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