压阻式压力传感器特性实验

压阻式压力传感器实验

一、实验目的：了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和标定方法以及特性。

二、基本原理：扩散硅压阻式压力传感器的工作机理是半导体应变片的压阻效应，在半导体受力变形时会暂时改变晶体结构的对称性，因而改变了半导体的导电机理，使得它的电阻率发生变化，这种物理现象称之为半导体的压阻效应 。一般半导体应变采用N 型单晶硅为传感器的弹性元件，在它上面直接蒸镀扩散出多个半导体电阻应变薄膜（扩散出P 型或N 型电阻条）组成电桥。在压力（压强）作用下弹性元件产生应力，半导体电阻应变薄膜的电阻率产生很大变化，引起电阻的变化，经电桥转换成电压输出，则其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。图为压阻式压力传感器压力测量实验原理图。

压阻式压力传感器压力测量实验原理

三、需用器件与单元：主机箱中的气压表、气源接口、电压表、直流稳压电源±15V 、 ±2V ～±10V （步进可调）；压阻式压力传感器、压力传感器实验模板、引压胶管。

四、特性结果：

压阻式传感器还有效地应用于爆炸压力和冲击波的测量、真空测量、监测和控制汽车发动机的性能以及诸如测量枪炮膛内压力、发射冲击波等兵器方面的测量。此外，在油井压力测量、随钻测向和测位地下密封电缆故障点的检测以及流量和液位测量等方面都广泛应用压阻式传感器。随着微电子技术和计算机的进一步发展，压阻式传感器的应用还将迅速发展。