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压力传感器国内外研究现状如何
日期:2013年08月02日  文章点击数:

光纤压力传感器
这是一类研究成果较多的传感器,但投入实际领域的并不是太多。它的工作原理是利用敏感元件受压力作用时的形变与反射光强?#35748;?#20851;的特性,由硅框和金铬薄膜组成的膜片结构中间夹了一个硅光纤挡板,在有压力的情况下,光线通过挡板的过程中会发生强度的改变,通过检测这个微小的改变量,我们就能测得压力的大小。这种敏感元件已被应用与临床医学,用来测扩张冠状动脉导管气球内的压力。可预见这种压力传感器在显微外?#21697;?#38754;一定会有良好的发展前景。同时,在加工与健康保健方面,光纤传感器也在快速发展。
 
电容式真空压力传感器
E + H公司的电容式压力传感器是由一块基片和厚度为0. 8~2. 8mm的氧化铝(Al2O3) 构成,其间用一个自熔焊接?#19981;?#38030;焊在一起。该环具有隔离作用,不需要温度补偿,可以保持长期测量的可靠性?#32479;?#20037;的精度。测量方法采用电容原理,基片上一电容CP 位变化,CP 的变化则与施加的压力变化有关,膜片的位移和压力之间的关系是线性的。遇到过载时,膜片贴在基片上不会被破坏,无负载时会立刻返回原位无任何滞后,过载量可以达到100 %,即使是破坏也不会泄漏任何污染介?#30465;?#22240;?#21496;?#26377;广泛的应?#20204;?#26223;。
 
耐高温压力传感器
新型半导体材料碳化硅(SiC) 的出现使得单晶体的高温传感器的制作成为可能。Rober. S. Okojie报导了一种运行试验达500 ℃的α(6H) SiC 压力传感器. 实验结果表明,在输入电压为5V ,被测压力为6. 9MPa 的条件下,23500 ℃时的满量程输出为44. 66~20. 03mV ,满量程线度为20. 17 % ,迟滞为0. 17 %。在500 ℃条件下运行10h ,性能基本不变,在100 ℃和500 ℃两点的应变温度系数( TCGF) , 分别为20. 19 %/ ℃和- 0. 11 %/ ℃。这种传感器的主要优点是PN 结泄漏电流很小,没有热匹配问题以及升温不产生塑性变型,可以批量加工。Ziermann ,Rene 报导了使用单晶体n 型β- SiC 材?#29616;?#25104;的压力传感器,这种压力传感器工作温度可达573K,耐辐射。在室温下,此压力传感器的灵敏度为20. 2muV/ VKPa。
 
硅微机?#23548;?#24037;传感器
在微机?#23548;?#24037;技术逐渐完善的今天,硅微机械传感器在汽车工业中的应用越来越多。而随着微机械传感器的体积越来越小,线度可以达到1~2mm ,可以放置在人体的重要器官中进行数据的采集。Hachol ,Andrzej ;dziuban ,Jan Bochenek 报导了一种可以用于测量眼球的眼压计,其膜片?#26412;?#20026;1mm。在内眼压为60mmHg 时,静态输出为40mV ,灵敏度系数比较高。
 
具有自测试功能的压力传感器
为了降低调试与运行成本,Dirk De Bruyker ?#28909;?#25253;导了一种具有自测试功能的压阻、电容双元件传感器,它的自测试功能是根据热驱动原理进行的,该传感器尺寸为1. 2mm ×3mm ×0. 5mm ,适用于生物医学领域。
 
多维力传感器
六维力传感器的研究和应用是多维力传感器研究的热点,现在国际?#29616;?#26377;美、日等少数国家可以生产。在我国?#26412;?#29702;工大学在跟踪国外发展的基础上,又开创性的研制出组合有压电层的柔软光学阵列触觉,阵列密度为2438tactels/ cm2 ,力灵敏1g ,结构柔性很好,能抓握和识别鸡蛋和钢球,现已用于机器人分选物品 。

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