压力传感器及信号调理芯片的技术市场及工程实践

在"2016工业压力传感器高峰会议"上,部分企业及机构介绍了工业压力传感器的技术市场、设计、制造、工艺及产品动向.     

压阻式柔性压力传感器的研究进展

随着智能化技术及物联网的不断发展,柔性压力传感器作为可穿戴电子设备和电子皮肤的核心器件,拥有了越来越广阔的市场。经过了十余年的发展,压阻式柔性压力传感器的相关研究已经从探究具有压敏效应的导电高分子复合材料发展到了对高性能传感器的制备研究。为了获得高性能的柔性压力传感器,研究者们在传感器的材料、结构及器件设计等方面进行一系列的创新型研究工作。目前已经研制出了一些基于新型材料与结构的高性能、低成本的柔性压力传感器,并且在可穿戴传感器、电子皮肤等应用领域已经获得了一定程度的发展。本文综述了近年来压阻式柔性压力传感器在材料、结构及应用方向的创新及发展,并对该类传感器的发展进行了展望。     

光纤布拉格光栅压力传感技术与应用进展

光纤布拉格光栅（FBG）压力传感器具有水下无源、耐腐蚀、重量轻、成本低和抗电磁干扰等优点,应用广泛。文章简要介绍了FBG压力传感的基本原理,概述了FBG的写制技术、压力传感及增敏技术、温度补偿技术的发展现状,总结了近几年FBG压力传感器在海洋深度、湖泊液位测量、油气管道压力测量和岩土压力监测领域的应用进展,最后对FBG压力传感技术进行了展望。     

集成压力传感器制造技术

<正> 一、引言 硅压力传感器已被广泛用于汽车、控制及生物测量等领域。由于工艺难度大,压力传感器的应变膜尺寸通常大于1×1mm。膜主要用各向异性腐蚀技术形成,需从硅片背面减薄,这样就需要双面光刻。为提高精度,必须增加特殊设备。而这一工艺有明显的不足,与IC工艺兼容性差,硅片利用率低,对制造大规模集成压力传感器,高密度的压力传感器阵列有一定困难。     

MEMS传感器现状及应用

MEMS传感器种类繁多,发展迅猛,应用广泛。首先,简单介绍了MEMS传感器的分类和典型应用。其次,对MEMS压力传感器、加速度计和陀螺仪三种最典型的MEMS传感器进行了详细阐述,包括类别、技术现状和性能指标、最新研究进展、产品,及应用情况。介绍MEMS压力传感器时,给出了国内外采用新型材料制作用于极端环境下压力传感器的研究情况。最后,从新材料、加工和组装技术方面对MEMS传感器的发展趋势进行了展望。     

自容式海洋压力测量系统设计

在海洋科学研究中,压力测量技术已经得到广泛应用。针对海洋科学研究领域对低功耗、高精度及宽温度范围的需求,系统描述了一个使用硅压力传感器的设计方案,并给出了一种硅压力传感器的温度补偿方法及其标定算法,实现了宽温度范围下硅压力传感器的高精度测量。     

硅微机械谐振压力传感器技术的发展

现阶段,硅微机械谐振压力传感器应该是稳定性最好及精确度最高的传感器,在航空航天及工业等领域内广泛应用。按照硅微机械谐振压力传感器目前研究成果,对硅微机械谐振压力传感器工作原理进行阐述,分析不同类别硅微机械谐振压力传感器芯体结构,对硅微机械谐振压力传感器未来发展方向进行分析,希望能够增加对硅微机械谐振压力传感器技术的了解。     

极端环境下声表面波压力传感器研究进展

声表面波压力传感器因具有无源无线、高精度可编码、易于多参数传感集成等优点,被广泛应用于各种极端环境下的压力测量.该文首先介绍了声表面波压力传感器的工作原理及其技术优势,然后分别介绍了声表面波压力传感器在高温和高压环境下的发展现状,并讨论了该类器件的设计难点及未来发展趋势.     

MOEMS压力传感器的研究进展

微型光机电系统(MOEMS)技术作为一门新兴的技术,已广泛应用于光通信、光显示、数据存储和光学传感等诸多方面,而利用这种技术制作的光学压力传感器更是具有传统压力传感器无法比拟的优点.本文着重介绍了各类MOEMS压力传感器的结构、工作原理以及制作工艺,最后简要介绍了MOEMS压力传感器阵列的结构和制作工艺.     

多晶硅应变膜压力传感器

本文研究了多晶硅应变膜压力传感器制作技术,提出了防止多晶硅应变膜变形的工艺条件,研制出了多晶硅应变膜压力传感器。这一技术简单、与IC工艺较为兼容,适合研制集成压力传感器。     

硅压阻压力传感器的近况和应用

硅具有显著的压阻效应,是制造硅压阻压力传感器的理想材料.用硅制成的压力传感器具有灵敏度高、动态响应快、测量精度高、稳定性好、工作温度范围宽、易于小型化和进行批量生产、使用方便等特点.本文综述硅压阻压力传感器的最近发展,产品制造用的新技术、性能特点、发展水平;概述硅压阻压力传感器的应用,并对我国硅压阻压力传感器的发展提出了一些看法.     

薄膜镱压力传感器的特性与制造

镱压力传感器在０─３ＧＰａ范围内，与锰铜传感器和碳阻传感器相比，更适合于冲击波的动态测量。用微细加工技术制造的薄膜镱传感器，兼有镱材材和薄膜器件的优异特点。本文叙述了镱传感器的特性与制造。     

一种新型MEMS压阻式SiC高温压力传感器

提出采用SiC材料来构造特殊环境下使用的MEMS压阻式高温压力传感器。分析了国际上特种高温压力传感器发展的主流趋势和技术途径,根据该领域应用需求、SiC材料特点和成本的多方权衡,开发了压阻式SiC高温压力传感器。通过理论模型结合ANSYS软件进行敏感结构的仿真和设计,解决了SiC压力传感器加工工艺中材料刻蚀、耐高温金属化、敏感电阻制备等关键技术难点,最终加工形成SiC高温压力传感器芯片。经过高温带电测试,加工的SiC压力传感器能够在550℃的环境温度下、700 kPa压力范围内输出压力敏感信号,传感器非线性指标达到1.054%,芯片灵敏度为0.005 03 mV/kPa/V,证明了整套技术的有效性。     

浅析基于模糊控制的高温试验压力机炉温控制系统

随着电子测力技术的发展,为了提高测量精度,一些试验机厂家采用压力传感器或负荷传感器测量试件所受试验力。本文研究的主要对象是在冶金领域用的高温压力试验机,探讨了其在高温试验压力机系统中炉温的控制问题,并相应的提出了自己的观点和看法。     

SMI硅微结构超低压力传感器

压力传感器技术是传感器技术中最早建立及发展起来的领域之一,但依然不能适应当前飞速发展的现实需要。主要问题是价格昂贵、输入-输出特性非线性严重以及难以敏感微小的压力。 美国Silicon Microstructures Inc(SMI)(EXAR公司的一个全资子公司)开发了一系列低价位、线性度在0.1％及     

MOCVD系统中压力和压差控制技术研究

介绍了压力和压差控制在MOCVD系统眼1演中的作用,比较了两种不同的压力和压差控制技术的优缺点,解析了国际上此类设备中压力和压差控制有关技术特点,以及用国产质量流量控制器和压力、压差传感器为主要部件研制的压力、压差控制器,在ZnO生长的MOCVD设备中良好的效果。     

MEMS F-P 干涉型压力传感器

为了满足工业、航天、国防等领域对微型化压力传感器的需求,提出了基于微机电系统（MEMS,Micro electromechanical System）技术制作的非本征型光纤法布里-珀罗（F-P）压力传感器,该传感器传感头由全玻璃材料构成。主要研究了MEMS 技术制作全玻璃结构式压力传感器工艺,结合溅射、光刻、腐蚀等工艺在7 740 wafer 基底上制作出F-P 腔体,利用低压化学气相沉积（LPCVD）的方法在基底上沉积一层40 nm 的非晶硅作为中间层。通过阳极键合技术在温度400℃下完成玻璃与玻璃的键合,并搭建了该传感器的压力测量平台。实验结果表明:在压力线性范围0~400 kPa 内传感器具有很高的重复性,达到0.3%。灵敏度达到1.764 nm/kPa;在传感器使用范围0~80℃内,热敏感系数为 0.15 nm/℃。该传感器的研究对设计制作改善了该类传感器的热膨胀失配问题,对低温漂型压力传感器的研究有一定参考价值。     

MEMS高温电容式压力传感器的研制与测试

介绍了一种用硅-硅键合MEMS技术制作的高温电容式压力传感器,并给出了详细的制作工艺.文中对测试装置、测试电路进行了介绍和深入分析,最后用此测试电路对制作的传感器器件进行了高温测试,测试结果表明这种微传感器可在低于350℃的条件下正常工作,且具有很大的线性工作范围、良好的稳定性和较高的灵敏度,其应用前景十分广阔.     

基于氧化铝陶瓷的无线无源压力传感器

研究了一种基于质量分数为96%氧化铝陶瓷的无线无源压力传感器,利用陶瓷的多层叠片技术、高温烧结技术和丝网印刷技术完成了压力传感器的设计和制备。分析了传感器的无线耦合测试的理论模型,提出了一种读取相位差值的检测方法,并通过搭建常温下的压力测试系统,对传感器在3 cm的测试距离以及0~2 bar(1 bar=105Pa)的压力变化下进行压力测试。测试结果表明,基于氧化铝陶瓷的传感器的谐振频率随压力的增大而减小,近似于线性变化,其灵敏度约为225 kHz/bar。     

数字输出型多功能传感器研究

基于混合集成技术,设计并制作了具有RS232标准接口输出的压力-温度多功能传感器.该传感器由压力-温度复合敏感单元、R/V转换及前置放大、A/D转换、可编程RS232接口单元等构成.此外开发了传感器的数据采集与处理软件,通过软件对原传感器的误差进行软补偿,传感器的测量综合精度有所提高,在室温至80℃的测量范围内零位温漂由4.4%/℃降至0.2%/℃.