【项目拓展】

一、压阻式传感器发展状况

1954年，C.S.史密斯详细研究了硅的压阻效应，从此开始研制硅压力传感器。早期的硅压力传感器是半导体应变计式的。后来在 N型硅片上定域扩散P型杂质，形成电阻条，并接成电桥，制成芯片。此芯片仍需粘贴在弹性元件上才能感应压力的变化。采用这种芯片作为敏感元件的传感器称为扩散型压力传感器。这两种传感器都同样采用粘片结构，因而存在滞后和蠕变大、固有频率低、不适于动态测量以及难于小型化和集成化、精度不高等缺点。后来制成了周边固定支撑的电阻和硅膜片的一体化硅杯式扩散型压力传感器，克服了粘片结构的固有缺陷，将电阻条、补偿电路和信号调整电路集成在一块硅片上，甚至将微型处理器与传感器集成在一起，制成智能传感器，这种新型传感器的优点是：①频率响应高（例如有的产品固有频率达1.5MHz以上），适于动态测量；②体积小（例如有的产品外径可达0.25mm），适于微型化；③精度高，可达0.01%；④灵敏度高，比金属应变计高出很多倍，有些应用场合可不加放大器；⑤无活动部件，可靠性高，能工作于振动、冲击、腐蚀、强干扰等恶劣环境。其缺点是温度影响较大（有时需进行温度补偿）、工艺较复杂和造价高等。