硅-蓝宝石压力传感器芯片调整电阻的设计

介绍了硅-蓝宝石压力传感器芯片外延硅层上调整电阻的设计和应用,通过设计调整电阻来实现芯片的电桥平衡,达到了调整其输出特性、改善传感器性能、提高芯片适用性的目的。

硅-蓝宝石绝压传感器陶瓷密封结构设计与分析

介绍了硅-蓝宝石绝压传感器中氧化铝陶瓷-钛合金的真空密封参考腔小型化结构设计,探讨了异质材料不匹配引起的陶瓷断裂问题,对陶瓷-钛合金封装结构的应力情况进行了计算和分析,通过中间缓冲层设计、减小陶瓷承受的结构残余应力,消除了由陶瓷断裂导致的密封失效;选择热胀系数相近的可伐中间层材料,对比不同厚度缓冲层产生的残余应力,优化中间层结构,采用LTCC加工技术与真空钎焊工艺结合制作了陶瓷-可伐-钛合金密封组件,并通过了高、低温度试验考核:组件密封漏率小于1×10^(-10)Pa·m^3/s,密封可靠,满足绝压传感器使用寿命的要求。

有限元仿真在硅-蓝宝石高温压力传感器双膜片设计上的应用

本文介绍了在硅-蓝宝石高温压力传感器设计中,运用E型膜片弹性变形原理和传感器压阻效原理,对双E型膜片进行设计,为满足研制实际需求,采用ANSYS M echan ical模块对双膜片力学模型仿真分析,绘出膜片径向应力切向应力的线性分布,合理构建膜片结构的相关参数,将压阻元件布局在应力分布的最佳区域上,研制的传感器满量程输出≥100mV,线性度提高为≤0.01%,传感器精度<0.1%。

温度对硅-蓝宝石压力传感器影响研究

针对硅-蓝宝石压力传感器在高温环境下测量精度较差的问题,以双层敏感膜片结构为基础,研究了温度对传感器的影响;通过对温度场及热应力的理论分析,证明了材料热膨胀系数不一致所产生的额外热应力,将引起测量误差;相应的ANSYS有限元仿真及实验也表明,温度效应对压力传感器的测试精度会产生较大的影响,且压力传感器的输出与温度值之间存在一定的规律。

单芯体硅-蓝宝石压差传感器研制

根据航空发动机系统的应用环境研制一种单芯体压差传感器,传感器基于蓝宝石衬底上硅的压阻效应进行测量。与目前市场常见含油封单芯体压差芯体不同,其芯片直接烧结在膜片上,芯片通过感受金属膜片正反受力形成的合力来测量压差信号,避免了含油封芯体油介质不能耐高温和大背压过载的缺点,大幅提高了传感器耐高温能力和长期承压的可靠性。本文介绍了单芯体硅-蓝宝石压差传感器的原理及设计与实现,主要包括芯体结构设计和电路设计等。传感器通过性能试验及环境适应性试验的考核,并在发动机上随整机进行了相关热试车试验,结果证明传感器能够满足发动机使用要求。

硅—蓝宝石高温大量程压力传感器设计

介绍了一种硅-蓝宝石高温大量程压力传感器的设计，提出了采用小直径C型膜片的一体化结构，通过合理排布力敏电阻条位置，能够制作出高精度大量程压力传感器。采用该设计研制出了量程分别为60MPa和100MPa压力传感器，其工作温度范围为-50-350℃；满量程输出≥100mV；精度优于0．1％；迟滞与重复性均优于0．05％FS。

双膜片的硅—蓝宝石高温压力传感器

介绍了用硅一蓝宝石材料制作的通过采用双膜片结构及真空高温烧结工艺制成的高温压力传感器，并利用电路温度补偿来提高传感器高温压力的测量精度。３５０℃下测得传感器的准确度为 ０．１％。

横向电压型(X型)硅——蓝宝石加速度计

本文介绍了横向电压型硅——蓝宝石加速度计的原理、结构、性能及应用。

SOS压力传感器温度的补偿

分析了硅 蓝宝石(SOS)压力传感器的温度特性,表明测量范围较宽时,传感器的输出易受环境温度的影响,并且成非线性·提出一种基于神经网络共轭梯度算法的硅 蓝宝石压力传感器温度补偿方法·利用神经网络共轭梯度算法具有逼近任意非线性函数的特点,通过训练使神经网络建立在不同环境温度下传感器输出与其实际感受的电压值之间的非线性映射关系,实现硅 蓝宝石压力传感器温度补偿·计算机仿真表明,该方法不仅能有效地消除温度的影响,而且能在神经网络的输出端得到期望的线性输出·

高温大压力传感器研究现状与发展趋势

高温环境下大量程压力测量技术在工业、航空航天、石油勘探等领域具有广阔的应用前景。高温大压力传感器是目前研究的热点。对目前几种常用的高温大压力传感器包括多晶硅高温压力传感器、单晶硅(SOI)压力传感器、硅-蓝宝石(SOS)高温压力传感器、Si C高温压力传感器、光纤高温压力传感器的工作原理、国内外研究现状以及应用特点进行了阐述。最后,对高温大压力传感技术未来的发展趋势进行了展望。

低温压力传感器的研制

介绍了低温绝压传感器的研制过程,采用钛合金-硅-蓝宝石、陶瓷密封组件、低温电缆、插针连接等,通过材料选择和结构设计及优化,提高传感器整体耐低温的能力和绝压腔密封可靠性。研制出量程为(0~500)kPa、精度不大于0.2%FS、热漂移不大于0.03%FS/℃、工作温度范围为(-100~200)℃的低温压力传感器,可用于电离性、腐蚀性高低温介质压力的直接测量。

耐高温小型压差传感器的研制

小型耐高温压差传感器主要用于高温状态下测量发动机活塞两腔压力差。采用SOS(硅-蓝宝石)材料制作硅压阻式压力敏感芯片,两只压力敏感元件,分别测量高压端和低压端的压力输出,再利用精密的信号处理电路,将微弱的电信号进行放大处理,实现标准的模拟信号输出。

高可靠SOS固态压力传感器

本文报导了高可靠SOS压力传感器研制的实验结果,特别是可靠性试验方法和应用效果。所得传感器的主要性能为:量程0～20MPa,工作温度-55°～300℃,精度0.2～0.5％,满度输出100±20mV,平均寿命(MTTF)≥1×10~6次。