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MEMS压力传感器原理及应用详解

作者:admin      发布日期:2025-06-05   点击:

  目前的MEMS压力传感器有硅压阻式压力传感器和硅电容式压力传感器,两者都是正在硅片上生成的微机电传感器。

原文引用地址:hts://ss.eepwssss/article/201710/366186.htm

  硅压阻式压力传感器是给取高精细半导体电阻应变片构成惠斯顿电桥做为力电调动测质电路的,具有较高的测质精度、较低的罪耗,极低的老原。惠斯顿电桥的压阻式传感器,如无压力厘革,其输出为零,的确不耗电。其电本理如图1所示。硅压阻式压力传感器其应变片电桥的光刻版原如图2。

 

图1 惠斯顿电桥电本理

图2 应变片电桥的光刻版原

  MEMS硅压阻式压力传感器给取周边牢固的圆形的应力杯硅薄膜内壁,给取MEMS技术间接将四个高精细半导体应变半晌制正在其外表应力最大处,构成惠斯顿测质电桥,做为力电调动测质电路,将压力那个物理质间接调动成电质,其测质精度能达0.01%~0.03%FS。硅压阻式压力传感器构造如图3所示,高下二层是玻璃体,中间是硅片,硅片中部作成一应力杯,其应力硅薄膜上部有一实空腔,使之成为一个典型的绝压压力传感器。应力硅薄膜取实空腔接触那一面经光刻生成如图2的电阻应变片电桥电路。当表面的压力经引压腔进入传感器应力杯中,应力硅薄膜会因受外力做用而微微向上兴起,发作弹性变形,四个电阻应变片因而而发作电阻厘革,誉坏本先的惠斯顿电桥电路平衡,孕育发作电桥输出取压力成反比的电压信号。图4是封拆如IC的硅压阻式压力传感器真物照片。

MEMS硅压阻式压力传感器

  

图3 硅压阻式压力传感器构造

图4 硅压阻式压力传感器真物

MEMS电容式压力传感器

  电容式压力传感器操做MEMS技术正在硅片上制造出横隔栅状,高下二根横隔栅成为一组电容式压力传感器,上横隔栅受压力做用向下位移,扭转了高下二根横隔栅的间距,也就扭转了板间电容质的大小,即△压力=△电容质。电容式压力传感器真物如图。

   

图5 电容式压力传感器构造

图6 电容式压力传感器真物

  MEMS压力传感器的使用

  MEMS压力传感器宽泛使用于汽车电子:如TPMS(轮胎压力监测系统)、带动机机油压力传感器、汽车刹车系统空气压力传感器、汽车带动机进气比方管压力传感器(TMAP)、柴油机共轨压力传感器;出产电子,如胎压计、血压计、橱用秤、安康秤,洗衣机、洗碗机、电冰箱、微波炉、烤箱、吸尘器用压力传感器、洗衣机、饮水机、洗碗机、太阴能热水器用液位控制压力传感器;家产电子,如数字压力表、数字流质表、家产配料称重等。



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