微壓傳感器的工作原理是什么?微壓傳感器在測量的過程中壓力直接作用在傳感器的膜片上,然后再通過一系列的轉(zhuǎn)變,形成壓力的標(biāo)準(zhǔn)信號來測量的過程就是微壓傳感器的測量。
對于微壓傳感器來說,靈敏度和線性度是微壓力傳感器最重要的兩個性能指標(biāo)。為了制作出能夠滿足實(shí)際應(yīng)用需求的傳感器,必需探索出一種微壓力傳感器靈敏度和線性度的有效仿真方法。實(shí)際的研究中,發(fā)現(xiàn)一種基于對壓阻式壓力傳感器薄膜表面應(yīng)力的有限元分析(FEA)和路徑積分的仿真方法。通過這一方法實(shí)現(xiàn)了在滿量程范圍內(nèi)不同壓力值下對傳感器電壓輸出值的精確估計,在此基礎(chǔ)上對壓力傳感器的靈敏度和線性度進(jìn)行了有效仿真。
微壓傳感器發(fā)展迅速,新研制出的一類傳感器采用壓電單晶片結(jié)構(gòu),并內(nèi)置前置放大器,通過放大器放大微弱信號并實(shí)現(xiàn)阻抗變換,從而使傳感器具有量程小、靈敏度高、抗干擾性好等特點(diǎn)。這類傳感器已廣泛用于脈搏、管壁壓力波動等微小信號的檢測。但與此同時,對于微壓傳感器精準(zhǔn)度的檢驗(yàn)這一技術(shù)難題,就迫切需要簡便的測量裝置測量該類型傳感器的性能。
根據(jù)力學(xué)原理,在角區(qū)存在應(yīng)力集中效應(yīng),使硅膜在正面或背面受壓以后,角區(qū)會具有應(yīng)力的極值,因此破裂首先從該處發(fā)生。引入應(yīng)力勻散結(jié)構(gòu)以后,使角區(qū)變成具有一定曲率的圓角區(qū),使該區(qū)的應(yīng)力極值下降。在硅膜與邊框或背島的交界處要形成有一定曲率半經(jīng)的緩變結(jié)構(gòu),采用一般的常規(guī)各向異性濕法腐蝕是無法實(shí)現(xiàn)的。為此,采用了掩模-無掩模各向異性濕法腐蝕技術(shù)。