高温半导体力敏传感器材料研究

<正> 目前,半导体力敏传感器大多采用在n型硅单晶上进行硼注入或硼扩散,形成四个扩散电阻,将这四个扩散电阻连接成惠斯登电桥,当无压力作用在硅片时,理想情况电桥输出为零,当有压力作用时,电桥平衡被打破,输出信号的大小由压力决定。由于该力敏传感器利用p-n结隔离方式进行工作,因此,该力敏传感     

热流量传感器温度补偿方法研究

在热流量传感器测量电路中,利用惠斯登电桥平衡电路和热敏电阻器补偿不能解决流体本身温度变化带来的测量误差。介绍一种用于补偿流体温度变化引起测量误差的方法。试验结果表明:采用该方法进行温度补偿后,可以基本消除流体温度变化引起的测量误差,提高系统的测量精度。     

数字化组合式电桥电位差计实验仪

根据传统的用惠斯登电桥测电阻和用电位差计测量电动势的实验装置存在的不足,研制出了数字化电桥电位差计实验仪.按照实验需要进行不同的组合,便可用于测电阻或电源电动势和内阻,并且提高了测量精度.     

线性化热电阻测量桥路

惠斯登电桥自发明以来已有130多年的历史,在热电阻测温中,这种桥路的应用尤为广泛.但由于其结构上的原因,除了在电桥平衡位置附近一个极小区域外,电桥的输出电压与传感器电阻的变化量△R之间却呈现非线性关系为使测量误差不因非线性输出而变大,笔者改变惠斯登电桥基本模式,设计了一种有源线性测温桥路.二、常用测温电桥输出特性图1所示为常用的三线制连接测温电桥简化线路.其中桥臂电阻凡、R_1、R_2、R_3为固定值,R_t是测温热电阻的电阻,r_1、r_2、r_3为连接导线电阻.当电桥平衡时,桥路输出电压U_0 等于零.随着被测温度的变化,热电阻阻值变化△R,电桥     

二线制带隔离膜片的扩散硅液位变送器

由于液位与液体静压力有关 ,因此可以通过静压力测量得到液位的大小。二线制隔离膜片扩散硅液位变送器是利用单晶硅的压阻效应 ,通过电阻的变化 ,得到静压力的大小 ,再通过惠斯登电桥及功能模块电路将静压力转换成电流信号输出 ,从而建立起输出信号与液位的线性对应关系 ,实现对液体深度的测量。还介绍了该种变送器的基本结构、密封方法和一般应用     

新型硅基MOS力敏传感器的设计与制作

随着汽车、航天、生物等领域对力敏传感器的越来越巨大的市场需求,力敏传感器再次成为研究的热点.压阻式力敏传感器由于其性能稳定、制作工艺简单、稳定性好且价格低成为商家的首选.研究表明,在应力作用下,MC6晶体管的源漏电流的大小会随着沟道区所受应力大小而变化,具有类似压敏电阻的力敏效应.基于MC6晶体管的这种力敏效应,采用晶体管和电阻构成压敏电桥,提出了一种新型的硅基MOS力敏传感器.该器件在与传统的压阻式力敏传感器相比,一方面继承了其制作工艺简单、稳定性和线性度好等优点,另一方面大幅提高了传感器灵敏度并降低了功耗,使得器件性能得到整体提高.     

压力传感器半导体薄膜电桥优化设计

在压力传感器芯片中，可由半导体淀积膜制作惠斯登电桥，其四臂电阻位置要满足对等、平衡，对称的要求，以往设计难免重复计算，试探盲目性大，本文经计算机优化为图。表，可以一步到位。     

P+N+器件压磁电效应的研究

用载流子连续方程研究了一个侧面设置坑复合区的双注入Ｐ＾＋πＮ＾＋器件的压磁电效应，给出了伏安特性与压力和磁场强度的函数关系，结果表明，当四个Ｐ＾＋πＮ＾＋器件在“基区”两两垂直组成惠斯登电桥，制造在Ｃ型硅杯的硅膜片上，不但具有较高的压力灵敏度和磁灵敏度，而且可以用来测量磁场的旋转角度。     

探究板式惠斯通电桥灵敏度的影响因素

改变板式惠斯通电桥实验电路的部分结构，详细推导惠斯通电桥灵敏度公式，分析电桥灵敏度的影响因素，同时利用交换法合理调节电桥灵敏度的影响参量，可以测量未知电阻，且测量结果更加精确，有助于对板式惠斯通电桥实验原理的进一步理解。     

具有完全互换性的热敏电阻

美国 YSI 公司制造的精密热敏电阻带有半导体元件,可以迅速响应微小的温度变化而产生很大的电阻变化。它的一个最大特点是在整个工作温度范围内,每个热敏电阻间的电阻/温度特性在0.5%或1%这一精确度内具有完全的互换性。把这种热敏电阻用在惠斯登电桥回路上,可以作为精密温度传感器使用。     

测量低、微压力的高精确度E型扩散硅集成力敏器件的制作讨论

本文分析讨论了E型膜片结构的扩散硅力敏器件的应力分布及其特点以及三种典型晶面上的压阻效应特性,并给出了精确的曲线图.详细阐述了E型扩散硅力敏器件的力敏电阻条长度对灵敏度的影响,提出了这种力敏器件最适于测量低、微压力的理论依据.     

提高电桥测量精度的探讨

本文论述一种新颖的惠斯登电桥的双电流源激励方式。采用这种方式不仅可增大有用信号的幅度,而且消除了用传统的单电压源或单电流源激励时产生的非线性误差,使其成为一种理想的线性测量电桥。文中详细分析了不同激励方式的非线性,并讨论了其他性能,最后给出了几种实用的恒流源电路。     

ADI放大器节省电路板空间并降低设计复杂性

ADI公司推出高集成度的精密仪表放大器前端--AD8295，与同类放大器解决方案相比，仅占用50％的电路板空间，适合工业与仪器仪表应用。在单个4mm×4mm芯片级封装内，AD8295仪表放大器集成了一个顶级仪表放大器、两个可配置的运算放大器和两个精密微调匹配电阻，可为工业过程控制、精密数据采集系统、医疗仪器仪表设备及惠斯登电桥测量等应用提供集成前端。     

高性能多晶硅压力传感器的研制

本文介绍的高性能多晶硅压力传感器,以重掺杂的LPCVD多晶硅薄膜作应变敏感电阻,用二氧化硅层隔离单晶硅衬底,使其工作温度高达200℃以上,若用恒流源供应惠斯登电桥,即使在没有外电路补偿情况下,灵敏度系数(TDS)也仅1.32×10~(-6)FS/℃,可实现近乎理想的灵敏度温度补偿.     

压阻式压力传感器零点输出研究

使用有限元方法 ,分析了压力传感器力敏电阻条工作时的自身发热对传感器零点输出的影响 ,结果表明 :由于电阻工作时的发热引起传感器温度分布的不均匀 ,即便组成压力传感器电桥的力敏电阻条参数完全匹配 ,传感器也可能存在零点输出。     

小型压阻式压力敏感元件最优化设计和构成方法

使用计算机辅助设计方法,开发了一种小尺寸的硅集成压阻式压力敏感元件。组成惠斯登电桥的四个应变电阻被放置在方膜片的边缘。为了得到最大的灵敏度,这些电阻的位置和尺寸通过使用“敏感元件模拟程序”(SENSIM)被最优化了。借助于SUPREM 确定了敏感元件的构成参数。为了形成浅的电阻结构,使用较低的能量把硼注入到n 型硅膜片中。使用氢氧化钾(KOH)各向异性刻蚀液,刻蚀出了10μm 厚的膜片。为了获得精确的厚度控制,使用了一种新的电化学刻蚀停止技术。     

文摘

本文介绍了适于自动化应用的压力传感器发展。并对组成该传感器的厚膜电阻器的压阻特性进行了研究。该传感器的敏感元件是由四个厚膜电阻器上的铝膜构成。连结的厚膜电阻器用惠斯登电桥电路隔离和引发。这些传感器的主要特性是;坚固,不移动部件;对自动化环境不敏感;     

高精度无油封压力传感器设计

设计了一种新的传感器封装方法。该方法采用双膜片结构,无油封装。压力膜片为硅-蓝宝石材料,通过硅的压阻效应,利用下膜片实现压力传递,上膜片的惠斯登电桥将感受的压力转换为电压信号。经过温度补偿,使热漂移信号大幅度降低。试验结果表明:在常温条件下,传感器准确度为0.14%FS。在-55~200℃范围内,热零点漂移为0.48×10-3%FS/℃,热灵敏度漂移为0.61×10-3%FS/℃。     

安徽电子所研制成功KYX—G_1型压力传感器

安徽电子所经过一年半的时间研制成功KYX—G_1型压力传感器。这种传感器是采用先进的集成电路工艺,在硅园片上形成惠斯登电桥,当硅园片受压变形时,阻值发生变化,产生与之相应的电压或电流输出,实现力电转换,可用于气体、液体的压力测量及控制。它的研制成功,对于加速工业自动化,提高经济效益,将起到促进作用。     

高温压力传感器温度漂移补偿研究

针对高温压力传感器耐高温和高压的测量的要求,设计了压阻式压力传感器硅杯式芯片版图,采用SIMOX(separationbyimplantedoxygen)技术SOI(silicononinsulator)晶片,在微加工平台上制作了该芯片,获得了差动等臂等应变的惠斯登检测电桥。对采用耐高温封装后的传感器的热零点漂移、热灵敏度漂移和零位输出的补偿作了研究,设计了补偿电路,推导了热灵敏度漂移补偿的计算公式,在通用型高温压力传感器的研发中证明其可行性和实用性,并总结出了经验公式。