Пьезорезистивный метод измерения давления

1. Принцип действия

1.1. Основан на интегральных чувствительных элементах из монокристаллического кремния. Кремниевые преобразователи имеют высокую чувствительность благодаря изменению удельного объемного сопротивления полупроводника при деформировании давлением.

2. Виды устройств

2.1. Low cost — решения

2.1.1. Применяются для измерения давления чистых неагрессивных сред. Основаны на использовании чувствительных элементов либо без защиты, либо с защитой силиконовым гелем.

2.2. Преобразователь давления защищенный от измеряемой среды

2.2.1. Применяется для измерения агрессивных сред и большинства промышленных применений. Находится в герметичном металло-стеклянном корпусе, с разделительной диафрагмой из нержавеющей стали, передающей давление измеряемой среды посредством кремнийорганической жидкости.

2.3. Кремниевый интегральный преобразователь давления

2.3.1. Представляет собой мембрану из монокристаллического кремния с диффузионными пьезорезисторами, подключенными в мост Уинстона. Чувствительным элементом служит кристалл интегрального преобразователя давления, установленный на диэлектрическое основание с использованием легкоплавкого стекла или методом анодного сращивания.

3. Преимущества

3.1. Малый гистерезис

3.2. Стойкость к вибрации

3.3. Однородность упругой мембраны

4. Недостатки

4.1. Наличие нелинейности

4.2. Существенное влияние статического давления

4.3. Низкая чувствительность (2...5%)

4.4. Недостаточная стабильность (фактором дрейфа является загрязненность примесями)

4.5. Сильное влияние температуры (за счет изменения удельного сопротивления пьезорезисторов)