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TURCK電容式傳感器在采用集成工藝將電阻條集成在單晶硅膜片上,制成硅壓阻芯片,并將此芯片的周邊固定封裝于外殼之內,引出電極引線(圖1)。壓阻式壓力傳感器又稱為固態(tài)壓力傳感器,它不同于粘貼式應變計需通過彈性敏感元件間接感受外力,而是直接通過硅膜片感受被測壓力的。圖1 中硅膜片的一面是與被測壓力連通的高壓腔,另一面是與大氣連通的低壓腔。硅膜片一般設計成周邊固支的圓形,直徑與厚度比約為20~60。在圓形硅膜片(N型)定域擴散4條P雜質電阻條,并接成全橋,其中兩條位于壓應力區(qū),另兩條處于拉應力區(qū),相對于膜片中心對稱。圖2中是兩種微型壓力傳感器的膜片,圖中數(shù)字的單位為毫米。此外,也有采用方形硅膜片和硅柱形敏感元件的。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上擴散制作電阻條 ,兩條受拉應力的電阻條與另兩條受壓應力的電阻條構成全橋。
TURCK電容式傳感器在具有以下特點:
(1)結構簡單,傳感器無活動電觸點,因此工作可靠壽命長。
(2)靈敏度和分辨力高,能測出0.01微米的位移變化。傳感器的輸出信號強,電壓靈敏度一般每毫米的位移可達數(shù)百毫伏的輸出。
(3)線性度和重復性都比較好,在一定位移范圍(幾十微米至數(shù)毫米)內,傳感器非線性誤差可達0.05%~0.1%。同時,這種傳感器能實現(xiàn)信息的遠距離傳輸、記錄、顯示和控制,它在工業(yè)自動控制系統(tǒng)中廣泛被采用。但不足的是,它有頻率響應較低,不宜快速動態(tài)測控等缺點。
電感式傳感器種類很多,常見的有自感式,互感式和渦流式三種。