寶德BURKERT流量計(jì)幾點(diǎn)基本的產(chǎn)品介紹
在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備中,,壓力傳感器和檢測(cè)儀表是*的一部分,。壓力傳感器是一種把非電量轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的器件,而檢測(cè)儀表在模擬電子技術(shù)條件下,,一般是包括傳感器,、檢測(cè)點(diǎn)取樣設(shè)備及放大器(進(jìn)行抗干擾處理及信號(hào)傳輸),當(dāng)然還有電源及現(xiàn)場(chǎng)顯示部分(可選擇),,電信號(hào)一般為連續(xù)量、離散量?jī)煞N,,實(shí)際上還可分成模擬量,、開關(guān)量、脈沖量等,,模擬信號(hào)傳輸采用統(tǒng)一信號(hào)(4-20mADC等),。數(shù)字化過(guò)程中,檢測(cè)儀表變化比較大,,經(jīng)過(guò)幾個(gè)階段,,近來(lái)多采用ASIC集成電路,而且把傳感器和微處理器及網(wǎng)絡(luò)接口封裝在一個(gè)器件中,,完成信息獲取,、處理、傳輸,、存貯等功能,。在自動(dòng)化儀表中經(jīng)常把檢測(cè)儀表稱為變送器,如問(wèn)題變送器,、壓力變送器等,。
寶德BURKERT流量計(jì)是工業(yè)實(shí)踐中為常用的種傳感器,而我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應(yīng)制造而成的,,這樣的傳感器也稱為壓電傳感器,。 我們知道,晶體是各向異性的,非晶體是各向同性的,。某些晶體介質(zhì),,當(dāng)沿著定方向受到機(jī)械力作用發(fā)生變形時(shí),就產(chǎn)生了極化效應(yīng),;當(dāng)機(jī)械力撤掉之后,,又會(huì)重新回到不帶電的狀態(tài),也就是受到壓力的時(shí)候,,某些晶體可能產(chǎn)生出電的效應(yīng),,這就是所謂的極化效應(yīng)??茖W(xué)家就是根據(jù)這個(gè)效應(yīng)研制出了壓力傳感器,。
寶德BURKERT流量計(jì)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,。
壓力傳感器的歷史可追溯到70多年前,壓力傳感器以半導(dǎo)體傳感器的發(fā)明為標(biāo)志,,整個(gè)發(fā)展過(guò)程可以分為以下四個(gè)階段:
1、發(fā)明階段(1945-1960年)這個(gè)階段主要是以1947年雙極性晶體管的發(fā)明為標(biāo)志,。此后,,半導(dǎo)體材料的這一特性得到較廣泛應(yīng)用。史密斯(C.S.Smith)與1945發(fā)現(xiàn)了硅與鍺的壓阻效應(yīng),,即當(dāng)有外力作用于半導(dǎo)體材料時(shí),,其電阻將明顯發(fā)生變化。依據(jù)此原理制成的壓力傳感器是把應(yīng)變電阻片粘在金屬薄膜上,,即將力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量,。此階段小尺寸大約為1cm。
2,、發(fā)展階段(1960-1970年) 隨著硅擴(kuò)散技術(shù)的發(fā)展,,技術(shù)人員在硅的(001)或(110)晶面選擇合適的晶向直接把應(yīng)變電阻擴(kuò)散在晶面上,然后在背面加工成凹形,,形成較薄的硅彈性膜片,,稱為硅杯,。這種形式的硅杯傳感器具有體積小、重量輕,、靈敏度高,、穩(wěn)定性好、成本低,、便于集成化的優(yōu)點(diǎn),,實(shí)現(xiàn)了金屬-硅共晶體,為商業(yè)化發(fā)展提供了可能,。
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3,、商業(yè)化階段(1970-1980年)在硅杯擴(kuò)散理論的基礎(chǔ)上應(yīng)用了硅的各向異性的腐蝕技術(shù),擴(kuò)散硅傳感器其加工工藝以硅的各項(xiàng)異性腐蝕技術(shù)為主,,發(fā)展成為可以自動(dòng)控制硅膜厚度的硅各向異性加工技術(shù),,主要有V形槽法、濃硼自動(dòng)中止法,、陽(yáng)極氧化法自動(dòng)中止法和微機(jī)控制自動(dòng)中止法,。由于可以在多個(gè)表面同時(shí)進(jìn)行腐蝕,數(shù)千個(gè)硅壓力膜可以同時(shí)生產(chǎn),,實(shí)現(xiàn)了集成化的工廠加工模式,,成本進(jìn)一步降低。
4,、微機(jī)械加工階段(1980年至今)上世紀(jì)末出現(xiàn)的納米技術(shù),,使得微機(jī)械加工工藝成為可能。通過(guò)微機(jī)械加工工藝可以由計(jì)算機(jī)控制加工出結(jié)構(gòu)型的壓力傳感器,,其線度可以控制在微米級(jí)范圍內(nèi)。利用這一技術(shù)可以加工,、蝕刻微米級(jí)的溝,、條、膜,,使得壓力傳感器進(jìn)入了微米階段,。
如今壓力傳感器應(yīng)用于各行各業(yè),加之近年家用電器,、汽車,、信息產(chǎn)業(yè)三方面的飛速發(fā)展,對(duì)傳感器需求大增,,所以傳感器制造業(yè)發(fā)展很快,,形成獨(dú)立的產(chǎn)業(yè),這就拉動(dòng)了工業(yè)設(shè)備,,特別是半導(dǎo)體設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展,。