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壓力變送器是工業(yè)測控中最常見的一種壓力傳感器,主要是將氣體或液體物理壓力量線性轉化為標準電信號的一種測量儀表。壓力變送器廣泛應用于石油、化工、電力、航空航天、船舶、管道等眾多行業(yè)。
在工業(yè)自動化中常用的壓力傳感器有應變片壓力傳感器、擴散硅壓力傳感器、單晶硅壓力傳感器等。其中半導體應變片式壓力傳感器又被稱為壓阻式壓力傳感器,半導體材料多采用單晶硅膜片作為彈性膜片元件。壓阻式壓力傳感器由外殼、硅膜片、引線組成。它在硅膜片上利用MESM技術制造出4個等值的對稱的擴散電阻,構成應變橋系統(tǒng),膜片兩邊分部布置高壓腔和低壓腔。對應變系統(tǒng)施加恒定的電流,當硅膜片兩邊無壓力差時,電橋處于平衡狀態(tài),無電阻值的變化,因此無電壓的輸出。當硅膜片產(chǎn)生形變,擴散在上面的4個電阻在應力的作用下,阻值發(fā)生變化,4個等值擴散電阻構成的應變橋系統(tǒng)失去平衡,輸出相應的電壓,且電壓與膜片兩邊的壓力差成正比。
壓阻式壓力傳感器具有精度高、穩(wěn)定性好、量程范圍廣、尺寸精細等諸多優(yōu)點,現(xiàn)廣泛應用于各種工業(yè)壓力變送器中。但因MESM技術工藝復雜,壓阻式壓力傳感器的價格也稍顯昂貴。