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在弹性范围内,弹簧管自由端的位移与被测压力之间近似线性关系,因此通过测量自由 端的位移可直接测得相应的被测压力的大小 3.34压阻式压力计 该压力计是根据半导体的压阻效应来工作的。这种压力计通常是以单晶硅为基体,按特 定的晶面,根据不同的受力形式加工成弹性应变元件,并在弹性应变元件的适当位置,用集 成电路技术扩散出四个等值的应变电阻,组成惠斯登电桥。不受压力时电桥处于平衡状态, 当受到压力作用时,一对桥臂的电阻变大,另一对变小,电桥失去平衡。若对电桥加上恒流 源,输出端便有对应于所加压力的电压输出信号。测得电压的大小,即可知道待测压力的大 小 压阻式压力计的优点:体积小、重量轻、灵敏度高、响应速度快等 (1)半导体的压阻效应 长为L,截面积为A的电阻,其电阻值R为 R= p一材料的电阻率 微分上式 dr dl da dp R L AP 因为A=D2/4,dAdD A 所以Rdl,dDd R L 由材料力学知Dx 得 dR 假定K为单位纵向应变引起的电阻变化率,称其为应变片的纵向灵敏度,那么 K =(1+2)+ RE 一电阻的纵向应变,E L 对于半导体来说,K=60~170,一般来说半导体应变片的灵敏度与半导体材料、渗杂深度、 应力相对于晶轴的取向等因素有关。 (3)压阻式压力计 压阻式压力计是在N型单晶硅的表面用氧化技术生成一层二氧化硅薄膜,然后在需要电 阻的地方除去氧化膜,并用扩散技术在此处向硅的深处扩散杂质硼,使之形成P型区,这 些P型区形成压阻敏感元件。 应变电阻应放置在感压元件应变比较大的位置。(解释说明) 使用:注意温度补偿问题,在温度变化的时候,会产生桥路的零点漂移和灵敏度漂移。 3.35压电式压力计 压电式压力计是利用某些晶体的压电效应来测量压力的。压力效率是指晶体在承受压力在弹性范围内,弹簧管自由端的位移与被测压力之间近似线性关系,因此通过测量自由 端的位移可直接测得相应的被测压力的大小。 3.3.4 压阻式压力计 该压力计是根据半导体的压阻效应来工作的。这种压力计通常是以单晶硅为基体,按特 定的晶面,根据不同的受力形式加工成弹性应变元件,并在弹性应变元件的适当位置,用集 成电路技术扩散出四个等值的应变电阻,组成惠斯登电桥。不受压力时电桥处于平衡状态, 当受到压力作用时,一对桥臂的电阻变大,另一对变小,电桥失去平衡。若对电桥加上恒流 源,输出端便有对应于所加压力的电压输出信号。测得电压的大小,即可知道待测压力的大 小。 压阻式压力计的优点:体积小、重量轻、灵敏度高、响应速度快等。 (1) 半导体的压阻效应 长为 L,截面积为 A 的电阻,其电阻值 R 为 A L R =  ρ—材料的电阻率 微分上式:  d A dA L dL R dR = − + 因为 D / 4 2 A =  , D dD A dA = 2 所以  d D dD L dL R dR = − 2 + 由材料力学知 L dL D dD = − ,得 ( )    d L dL R dR = 1+ 2 + 假定 K 为单位纵向应变引起的电阻变化率,称其为应变片的纵向灵敏度,那么 ( )      1 1 2 1 d R dR K = = + + ε—电阻的纵向应变, L dL  = 对于半导体来说,K=60~170,一般来说半导体应变片的灵敏度与半导体材料、渗杂深度、 应力相对于晶轴的取向等因素有关。 (3) 压阻式压力计 压阻式压力计是在 N 型单晶硅的表面用氧化技术生成一层二氧化硅薄膜,然后在需要电 阻的地方除去氧化膜,并用扩散技术在此处向硅的深处扩散杂质硼,使之形成 P 型区,这 些 P 型区形成压阻敏感元件。 应变电阻应放置在感压元件应变比较大的位置。(解释说明) 使用:注意温度补偿问题,在温度变化的时候,会产生桥路的零点漂移和灵敏度漂移。 3.3.5 压电式压力计 压电式压力计是利用某些晶体的压电效应来测量压力的。压力效率是指晶体在承受压力
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