壓阻式壓力傳感器結(jié)構(gòu)

壓阻式壓力傳感器又稱為固態(tài)壓力傳感器，它不同于粘貼式應(yīng)變計(jì)需通過彈性敏感元件間接感受外力，而是直接通過硅膜片感受被測(cè)壓力的。硅膜片的一面是與被測(cè)壓力連通的高壓腔，另一面是與大氣連通的低壓腔。

硅膜片一般設(shè)計(jì)成周邊固支的圓形，直徑與厚度比約為20～60。在圓形硅膜片N型定域擴(kuò)散4條P雜質(zhì)電阻條，并接成全橋，其中兩條位于壓應(yīng)力區(qū)，另兩條處于拉應(yīng)力區(qū)，相對(duì)于膜片中心對(duì)稱。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上擴(kuò)散制作電阻條，兩條受拉應(yīng)力的電阻條與另兩條受壓應(yīng)力的電阻條構(gòu)成全橋。

壓力傳感器的種類繁多，如電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。但應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價(jià)格和較高的精度以及較好的線性特性。這種傳感器采用集成工藝將電阻條集成在單晶硅膜片上，制成硅壓阻芯片，并將此芯片的周邊固定封裝于外殼之內(nèi)，引出電極引線。

壓阻式壓力傳感器主要由固定在硅杯上的硅杯膜片和外殼組成。硅膜片的上下有低壓腔和高壓腔，高壓腔通入被測(cè)壓力，低壓腔與大氣相通，檢測(cè)表壓力。也可以分別通入高、低壓力，檢測(cè)差壓力。在被測(cè)壓力或差壓作用下，硅膜片產(chǎn)生應(yīng)變，擴(kuò)散電阻的阻值隨應(yīng)變而變化。傳感器的外形結(jié)構(gòu)因被測(cè)介質(zhì)性質(zhì)和測(cè)壓環(huán)境而有所不同。由硅杯膜片構(gòu)成的壓力傳感器又稱為擴(kuò)散硅壓力傳感器。

已經(jīng)出現(xiàn)的集成壓阻式壓力傳感器（又稱固態(tài)壓力傳感器），采用大規(guī)模集成電路技術(shù)，將擴(kuò)散電阻、檢測(cè)放大電路、溫度補(bǔ)儻電路乃至電源變換電路和微處理器集成在同一塊中晶硅膜片上，兼有信號(hào)檢測(cè)、處理（放大、運(yùn)算、補(bǔ)償）、記憶功能，從而大大地提高了傳感器的穩(wěn)定性和測(cè)量準(zhǔn)確度。