壓力傳感器-Pressure sensor
壓力傳感器是指將壓力轉換為電信號輸出的傳感器。壓力傳感器一般由彈性敏感元件和位移敏感元件(或應變計)組成。彈性敏感元件的作用是使被測壓力作用于某個面積上并轉換為位移或應變，然后由位移敏感元件或應變計轉換為與壓力成一定關系的電信號。有時把這兩種元件的功能集于一體。壓力傳感器廣泛應用于各種工業(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、機床、管道等眾多行業(yè)。 力學傳感器的種類繁多，但常用的壓力傳感器有電阻應變片壓力傳感器、半導體應變片壓力傳感器、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。應用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價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)自動化控制領域，和汽車領域。在工控領域里目前我國絕大部份采用擴散硅壓力傳感器、應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)面廣量大的就是擴散硅壓力傳感器。在國內(nèi)，西安市是我國笫二個五年計劃里重點發(fā)展壓力系列傳感器的重要城市，陜西寶雞市在省會城市西安的帶動下，由原秦嶺晶體管廠進行技術改造，和美國霍尼偉爾公司合作成立麥克傳感器公司，為我國擴散硅壓力傳感器生產(chǎn)開創(chuàng)了先河。但MEMS技術和前道硅片制造技術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，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、結構設計、加工工藝密切相關。我國在MEMS加工工藝上還處于相對落后階段，提高工藝水平無疑是提高傳感器性能的長遠之計。
目前，國內(nèi)相關高校和科研院所對壓阻式和電容式MEMS傳感器進行了大量的研究，在理論和工藝水平上都取得了一些成果。就當前工藝水平而言，如果能夠?qū)崿F(xiàn)某種形式的補償或者在線的自標定方法，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 最后修改時間：2018-01-05
