硅壓阻擴散硅壓力傳感器產品特點

硅壓阻擴散硅壓力傳感器采用高精度半導體電阻應變片組成的惠斯通電橋作為力電轉換的測量電路，具有測量精度高、功耗低、成本極低的特點。

查爾斯·惠斯通生于1802年2月6日，是英國物理學家。他首次使用惠斯通電橋精確測量電阻，這在實驗室中得到廣泛應用，然后到了今天，惠斯通已經被廣發應用在多個類型的壓力變送器中，也成就了壓阻式壓力變送器今時今日在傳感器領域的地位。

四個電阻R1、R2、R3、R4連成四邊形，稱為電橋的四個臂。四邊形的一個對角線連有檢流計，稱為“橋”；四邊形的另一對角線接上電源，稱為電橋的“電源對角線”。E為線路中供電電源，需要用到直流穩壓電源，電壓可在0-30V之間調節。

一般的擴散硅壓力芯體都是刻蝕在擴散硅壓力變送器周圍固定的圓形應力杯的硅薄膜內壁上四塊精制半導體應變片，從而形成惠斯通測量橋，通過這個惠斯通電橋的轉化，直接將壓力所帶來的電阻值變化轉換成對應關系的電壓值。它的測量精度最高可達±0.075%FS，一般常規的擴散硅壓力芯體也有±0.2%FS到±0.5%FS的精度，完全足以應付當下工業生產中對壓力測量精度的要求。

硅壓阻擴散硅壓力傳感器的上下層均為玻璃體，中間層為硅片。硅片中部會做成如同茶杯一樣的結構，一般業內稱之為硅杯，應力硅膜上部是一個空腔，這里的壓力環境決定了壓力變送器所測量的壓力類型是怎樣的。例如一般的表壓壓力變送器，在生產制作時會將這個空腔與壓力變送器外部環境連通，這時空腔的壓力其實就是外部真實環境的大氣壓。又例如絕對壓力變送器，當我們希望壓力值是以一個標準大氣壓力值為參考壓力值時，這個空腔就會被制作成密封腔，人為地灌注一個標準大氣壓值。

在應力硅膜與真空腔接觸的一側通過光刻形成電阻應變計橋電路。當外界壓力通過壓力腔進入傳感器的硅杯時，應力硅膜在外力作用下會略微凸起，產生彈性變形。結果，四個電阻應變計的電阻將發生變化，破壞惠斯通電橋原有電路的平衡，電橋將輸出與壓力成比例的電壓信號。

擴散硅壓力傳感器的壓力直接作用在傳感器的膜片（不銹鋼或陶瓷）上，使膜片產生與介質壓力成比例的微位移，改變傳感器的電阻值。電子電路用于檢測壓力的變化，轉換輸出與壓力相對應的標準測量信號。