壓力傳感器-Pressure sensor
壓力傳感器是指將壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出的傳感器。壓力傳感器一般由彈性敏感元件和位移敏感元件(或應(yīng)變計(jì))組成。彈性敏感元件的作用是使被測壓力作用于某個(gè)面積上并轉(zhuǎn)換為位移或應(yīng)變，然后由位移敏感元件或應(yīng)變計(jì)轉(zhuǎn)換為與壓力成一定關(guān)系的電信號(hào)。有時(shí)把這兩種元件的功能集于一體。壓力傳感器廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。 力學(xué)傳感器的種類繁多，但常用的壓力傳感器有電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價(jià)格和較高的精度以及較好的線性特性。
我國壓力傳感器市場主要是工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域，和汽車領(lǐng)域。在工控領(lǐng)域里目前我國絕大部份采用擴(kuò)散硅壓力傳感器、應(yīng)變片式壓力傳感器和濺射薄膜壓力傳感器，而國內(nèi)廠家生產(chǎn)面廣量大的就是擴(kuò)散硅壓力傳感器。在國內(nèi)，西安市是我國笫二個(gè)五年計(jì)劃里重點(diǎn)發(fā)展壓力系列傳感器的重要城市，陜西寶雞市在省會(huì)城市西安的帶動(dòng)下，由原秦嶺晶體管廠進(jìn)行技術(shù)改造，和美國霍尼偉爾公司合作成立麥克傳感器公司，為我國擴(kuò)散硅壓力傳感器生產(chǎn)開創(chuàng)了先河。但MEMS技術(shù)和前道硅片制造技術(shù)仍控制在外國廠家手里。
國內(nèi)從事硅電容壓力傳感器的研究可以說是剛剛起步。盡管國內(nèi)已經(jīng)有單位研制出了硅電容傳感器，它的精度和靜壓特性已接近富士公司產(chǎn)品的平均水平，但在長期穩(wěn)定性方面，差距較大。同時(shí)，國內(nèi)的電容傳感器在高差壓和微差壓規(guī)格的開發(fā)上仍有較大差距。國外壓阻式傳感器精度可以達(dá)到0.075%，而國內(nèi)研制的壓阻式傳感器的精度只有0.1%。在長期穩(wěn)定性能上，國產(chǎn)傳感器和進(jìn)口傳感器的差距更為明顯。國產(chǎn)產(chǎn)品長期穩(wěn)定性的指標(biāo)為0.1%/年，比國外產(chǎn)品至少高2倍。另外，國產(chǎn)產(chǎn)品的溫度特性差。與國外產(chǎn)品相比，溫度漂移比國外產(chǎn)品的典型值大50%~100%。此外，國產(chǎn)產(chǎn)品的規(guī)格品種不夠全，在微差壓和高差壓、高靜壓規(guī)格方面沒有成熟的產(chǎn)品，不能滿足某些工藝的特殊要求。
壓力傳感器的國產(chǎn)化問題的關(guān)鍵主要是如何提高傳感器的長期穩(wěn)定性。傳感器的長期穩(wěn)定性和傳感器的材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工工藝密切相關(guān)。我國在MEMS加工工藝上還處于相對(duì)落后階段，提高工藝水平無疑是提高傳感器性能的長遠(yuǎn)之計(jì)。
目前，國內(nèi)相關(guān)高校和科研院所對(duì)壓阻式和電容式MEMS傳感器進(jìn)行了大量的研究，在理論和工藝水平上都取得了一些成果。就當(dāng)前工藝水平而言，如果能夠?qū)崿F(xiàn)某種形式的補(bǔ)償或者在線的自標(biāo)定方法，則有可能在短期內(nèi)提高傳感器的長期穩(wěn)定性，使國產(chǎn)傳感器在穩(wěn)定性指標(biāo)上滿足石化行業(yè)需求。
國內(nèi)主要壓力傳感器生產(chǎn)企業(yè)有：陜西秦明電子有限公司(壓力傳感器和變送器)、昆山雙橋傳感器測控技術(shù)有限公司(壓阻壓力傳感器)、北京中科明緯科技有限公司、北京瑞利威爾科技發(fā)展有限公司、上海菱生電子儀器有限公司、北京鑫諾金傳感技術(shù)有限公司、南京高華科技有限公司、深圳維納新科光電有限公司、北京青鳥元芯微系統(tǒng)科技有限責(zé)任公司、上海朝輝壓力儀器有限公司、深圳市科普瑞傳感儀器有限公司、麥克傳感器有限公司。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-01-05
