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用在陶瓷膜片的前表面,，使膜片產(chǎn)生微小的形變,，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成個(gè)惠斯通電橋（閉橋）,，由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng),，使電橋產(chǎn)生個(gè)與壓力成正比的高度線性、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號(hào),，標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等,，可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。通過(guò)激光標(biāo)定,，IFM傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性,，傳感器自帶溫度補(bǔ)償0 ～70℃，并可以和大多數(shù)介質(zhì)直接接觸,。
陶瓷是種*的高彈性,、抗腐蝕,、抗磨損、抗沖擊和振動(dòng)的材料,。陶瓷的熱穩(wěn)定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度范圍高達(dá)-40 ～135 ℃,，而且具有測(cè)量的高精度、高穩(wěn)定性,。電氣緣程度>2kV,，輸出信號(hào)強(qiáng)，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好,。高特性,，格的陶瓷傳感器將是壓力傳感器的發(fā)展方向，在歐美有全面替代其它類型傳感器的趨勢(shì),，在也越來(lái)越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴(kuò)散硅壓力傳感器,。
擴(kuò)散硅IFM壓力傳感器原理及應(yīng)用
工作原理被測(cè)介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上（不銹鋼或陶瓷），使膜片產(chǎn)生與
  TBP-1擴(kuò)散硅無(wú)腔壓力傳感器

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介質(zhì)壓力成正比的微位移,，使IFM傳感器的電阻值發(fā)生變化,，和用電子線路檢測(cè)這變化，并轉(zhuǎn)換輸出個(gè)對(duì)應(yīng)于這壓力的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào),。
原理圖
藍(lán)寶石壓力傳感器原理與應(yīng)用
利用應(yīng)變電阻式工作原理,，采用硅- 藍(lán)寶石作為半導(dǎo)體敏感元件，具有的計(jì)特性,。
 藍(lán)寶石系由單晶體緣體元素組成,，不會(huì)發(fā)生滯后、疲勞和蠕變現(xiàn)象,；藍(lán)寶石比硅要堅(jiān)固,，硬度更高，不怕形變,；藍(lán)寶石有著非常好的彈性和緣特性（1000 OC 以內(nèi)）,，因此，利用硅- 藍(lán)寶石制造的半導(dǎo)體敏感元件,，對(duì)溫度變化不敏感,，即使在高溫條件下，也有著很好的工作特性,；藍(lán)寶石的抗輻射特性*,；另外，硅- 藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件,，無(wú)p-n 漂移,，因此,，從根本上簡(jiǎn)化了制造工藝，提高了重復(fù)性,，確保了高成品率,。
用硅- 藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件制造的壓力傳感器和變送器，可在zui惡劣的工作條件下正常工作,，并且可靠性高,、精度好、溫度誤差極小,、性價(jià)比高,。
 表壓IFM壓力傳感器和變送器由雙膜片構(gòu)成：鈦合金測(cè)量膜片和鈦合金接收膜片。印刷有異質(zhì)外延性應(yīng)變靈敏電橋電路的藍(lán)寶石薄片,，被焊接在鈦合金測(cè)量膜片上,。被測(cè)壓力傳送到接收膜片上（接收膜片與測(cè)量膜片之間用拉桿堅(jiān)固的連接在起）。在壓力的作用下,，鈦合金接收膜片產(chǎn)生形變,，該形變被硅- 藍(lán)寶石敏感元件感知后，其電橋輸出會(huì)發(fā)生變化,，變化的幅度與被測(cè)壓力成正比,。
IFM傳感器的電路能夠保證應(yīng)變電橋電路的供電，并將應(yīng)變電橋的失衡信號(hào)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)的電信號(hào)輸出（0-5 ,，4-20mA或0-5V）,。在壓壓力傳感器和變送器中,，藍(lán)寶石薄片,，與陶瓷基極玻璃焊料連接在起，起到了彈性元件的作用,，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變片形變,，從而達(dá)到壓力測(cè)量的目的。
IFM壓電壓力傳感器原理與應(yīng)用

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IFM壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英,、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺,。其中石英（二氧化硅）是種天然晶體，壓電效應(yīng)就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的,，在定的溫度范圍之內(nèi),，壓電性質(zhì)直存在，但溫度超過(guò)這個(gè)范圍之后,，壓電性質(zhì)*消失（這個(gè)高溫就是所謂的“居里點(diǎn)”）,。由于隨著應(yīng)力的變化電場(chǎng)變化微?。ㄒ簿驼f(shuō)壓電系數(shù)比較低），所以石英逐
  漸被其他的壓電晶體所替代,。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數(shù),，但是它只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應(yīng)用。磷酸二氫胺屬于人造晶體,，能夠承受高溫和相當(dāng)高的濕度,，所以已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。
現(xiàn)在壓電效應(yīng)也應(yīng)用在多晶體上,，比如現(xiàn)在的壓電陶瓷,，包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT ,、鈮酸鹽系壓電陶瓷,、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。 

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 壓電效應(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理,，壓電傳感器不能用于靜態(tài)測(cè)量,，因?yàn)榻?jīng)過(guò)外力作用后的電荷，只有在回路具有無(wú)限大的輸入阻抗時(shí)才得到保存,。實(shí)際的情況不是這樣的,，所以這決定了壓電傳感器只能夠測(cè)量動(dòng)態(tài)的應(yīng)力。
壓電傳感器主要應(yīng)用在加速度,、壓力和力等的測(cè)量中,。壓電式加速度傳感器是種常用的加速度計(jì)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、體積小,、重量輕、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)異的特點(diǎn),。壓電式加速度傳感器在飛機(jī),、汽車、船舶,、橋梁和建筑的振動(dòng)和沖擊測(cè)量中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,，特別是航空和宇航域中更有它的特殊地位。壓電式傳感器也可以用來(lái)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒壓力的測(cè)量與真空度的測(cè)量,。也可以用于軍事工業(yè),，例如用它來(lái)測(cè)量槍炮子彈在膛中擊發(fā)的瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。它既可以用來(lái)測(cè)量大的壓力,，也可以用來(lái)測(cè)量微小的壓力,。
壓電式傳感器也廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)測(cè)量中，比如說(shuō)心室導(dǎo)管式微音器就是由壓電傳感器制成的,，因?yàn)闇y(cè)量動(dòng)態(tài)壓力是如此普遍,，所以壓電傳感器的應(yīng)用就非常廣泛,。
IFM壓力傳感器SI5000結(jié)構(gòu)金屬電阻應(yīng)變片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
如圖1 所示，是電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)示意圖,，它由基體材料,、金屬應(yīng)變絲或應(yīng)變箔、緣保護(hù)片和引出線等部分組成,。根據(jù)不同的用途,，電阻應(yīng)變片的阻值可以由設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)，但電
  DX140微型壓力傳感器
阻的取值范圍應(yīng)注意：阻值太小,，所需的驅(qū)動(dòng)電流太大,，同時(shí)應(yīng)變片的發(fā)熱致使本身的溫度過(guò)高，不同的環(huán)境中使用,，使應(yīng)變片的阻值變化太大,，輸出零點(diǎn)漂移明顯，調(diào)零電路過(guò)于復(fù)雜,。而電阻太大,，阻抗太高，抗外界的電磁干擾能力較差,。般均為幾十歐幾十千歐左右,。
IFM原則

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現(xiàn)代傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬(wàn)別，如何根據(jù)具體的測(cè)量目的,、測(cè)量對(duì)象以及測(cè)量環(huán)境合理地選用傳感器,，是在進(jìn)行某個(gè)量的測(cè)量時(shí)要解決的問(wèn)題。當(dāng)傳感器確定之后,，與之相配套的測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備也就可以確定了,。測(cè)量結(jié)果的成敗，在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理,。
 根據(jù)測(cè)量對(duì)象與測(cè)量環(huán)境確定傳感器的類型
 要進(jìn)行—個(gè)具體的測(cè)量工作,，要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定,。因?yàn)椋词故菧y(cè)量同物理量,，也有多種原理的傳感器可供選用,，哪種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測(cè)量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件考慮以下些具體問(wèn)題：量程的大??；被測(cè)位置對(duì)傳感器體積的要求；測(cè)量方式為接觸式還是非接觸式,；信號(hào)的引出方法,，有線或是非接觸測(cè)量,；傳感器的來(lái)源，國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口,，價(jià)格能否承受,，還是自行研制。
在考慮上述問(wèn)題之后就能確定選用何種類型的傳感器,，然后再考慮傳感器的具體指標(biāo),。
 靈敏度的選擇 

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 通常，在傳感器的線性范圍內(nèi),，希望傳感器的靈敏度越高越好,。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí)，與被測(cè)量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大,，有利于信號(hào)處理,。但要注意的是，傳感器的靈敏度高,，與被測(cè)量無(wú)關(guān)的外界噪聲也容易混入,，也會(huì)被放大系統(tǒng)放大，影響測(cè)量精度,。因此,，要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比，盡量減少?gòu)耐饨缫氲膹S擾信號(hào),。
 傳感器的靈敏度是有方向性的,。當(dāng)被測(cè)量是單向量，而且對(duì)其方向性要求較高,，則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器,；如果被測(cè)量是多維向量，則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好,。
頻率響應(yīng)特性
 IFM傳感器SI1000的頻率響應(yīng)特性決定了被測(cè)量的頻率范圍,，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測(cè)量條件，實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有—定延遲,，希望延遲時(shí)間越短越好,。
 傳感器的頻率響應(yīng)高，可測(cè)的信號(hào)頻率范圍就寬,，而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響,，機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大，因有頻率低的傳感器可測(cè)信號(hào)的頻率較低,。
在動(dòng)態(tài)測(cè)量中,，應(yīng)根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)（穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機(jī)等）響應(yīng)特性,，以免產(chǎn)生過(guò)火的誤差,。
 線性范圍

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IFM傳感器SI1000的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講,，在此范圍內(nèi),，靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬,，則其量程越大,，并且能保證定的測(cè)量精度。在選擇傳感器時(shí),，當(dāng)傳感器的種類確定以后要看其量程是否滿足要求,。
 但實(shí)際上，任何傳感器都不能保證的線性,，其線性度也是相對(duì)的,。當(dāng)所要求測(cè)量精度比較低時(shí)，在定的范圍內(nèi),，可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的,，這會(huì)給測(cè)量帶來(lái)極大的方便。
 穩(wěn)定性
IFM傳感器使用段時(shí)間后,，其保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性,。影響傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是傳感器的使用環(huán)境,。因此,，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力,。
在選擇傳感器之前,，應(yīng)對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器,，或采取適當(dāng)?shù)拇胧?，減小環(huán)境的影響。
IFM傳感器的穩(wěn)定性有定量指標(biāo),，在超過(guò)使用期后,，在使用前應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定，以確定傳感器的是否發(fā)生變化,。

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在某些要求傳感器能長(zhǎng)期使用而又不能輕易更換或標(biāo)定的場(chǎng)合,，所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴(yán)格，要能夠經(jīng)受住長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn),。
精度是IFM傳感器SI1000的個(gè)重要的指標(biāo)，它是關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高,，其價(jià)格越昂貴,，因此，傳感器的精度只要滿足整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度要求就可以,，不必選得過(guò)高,。這樣就可以在滿足同測(cè)量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡(jiǎn)單的傳感器。
 如果測(cè)量目的是定性分析的,，選用重復(fù)精度高的傳感器即可,，不宜選用量值精度高的；如果是為了定量分析,，必須獲得的測(cè)量值,，就需選用精度等能滿足要求的傳感器。
IFM傳感器SI1000/SI5000的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)某些特殊使用場(chǎng)合,，無(wú)法選到合適的傳感器,，則需自行設(shè)計(jì)制造傳感器。自制傳感器的應(yīng)滿足使用要求,?！∽稍児綢NTECHNOCONSULTING的傳感器市場(chǎng)報(bào)告顯示，2008年傳感器市場(chǎng)容量為506億美元,，預(yù)計(jì)2010年傳感器市場(chǎng)可達(dá)600億美元以上,。調(diào)查顯示，東歐,、亞太區(qū)和加拿大成為傳感器市場(chǎng)增長(zhǎng)zui快的地區(qū),，而美國(guó)、德國(guó),、日本依舊是傳感器市場(chǎng)分布zui大的地區(qū),。就世界范圍而言，傳感器市場(chǎng)上增長(zhǎng)zui快的依舊是汽車市場(chǎng),，占二位的是過(guò)程控制市場(chǎng),，看好通訊市場(chǎng)前景?！⌒﹤鞲衅魇袌?chǎng)比如壓力傳感器,、溫度傳感器、流量傳感器,、水平傳感器已表現(xiàn)出成熟市場(chǎng)的特征,。流量傳感器、壓力傳感器,、溫度傳感器的市場(chǎng)規(guī)模zui大,，分別占到整個(gè)傳感器市場(chǎng)的21%,、19%和14%。傳感器市場(chǎng)的主要增長(zhǎng)來(lái)自于無(wú)線傳感器,、MEMS（Micro-Electro-MechanicalSystems,，微機(jī)電系統(tǒng)）傳感器、生物傳感器等新興傳感器,。其中,，無(wú)線傳感器在2007-2010年復(fù)合年增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)會(huì)超過(guò)25%。
目前,，的傳感器市場(chǎng)在不斷變化的創(chuàng)新之中呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì),。有關(guān)專家指出，傳感器域的主要技術(shù)將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上予以延伸和提高,，各國(guó)將競(jìng)相加速新代傳感器的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,，競(jìng)爭(zhēng)也將日益激烈。新技術(shù)的發(fā)展將重新定義未來(lái)的傳感器市場(chǎng),，比如無(wú)線傳感器,、光纖傳感器、智能傳感器和金屬氧化傳感器等新型傳感器的出現(xiàn)與*的擴(kuò)大,。
 

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