压阻式固态压力传感器的隔离与应用详解(第2版)

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本章节内容主要探讨了压阻式固态压力传感器的隔离与承压膜片技术,以及它们在电阻传感器领域的应用,特别是第二章第一节——电阻应变传感器。应变效应是核心概念,它描述了导体或半导体材料在受到外力作用时,如拉伸或压缩,其几何尺寸变化导致电阻值随之变化的现象。 应变片是实现这一效应的关键组件,由电阻丝、弹性元件和测量转换电桥电路构成。工作原理是,金属丝在拉伸时长度增加,直径减小,电阻增大;而对于某些半导体材料,例如N型和P型硅,其压阻系数较大,受力时电阻会发生显著变化,表现出良好的压阻效应,但同时可能伴随着灵敏度、非线性和温度漂移等问题。 课程详细介绍了应变片的结构,包括引出线、覆盖层、基底和电阻丝部分,通过这些参数如工作基长、基宽和有效使用面积来衡量其性能。测量转换电路的设计旨在将应变片的电阻变化转化为电信号,以便进行精确的测量和处理。 本章节涵盖了实际应用,如荷重传感器用于重量测量,汽车衡用于检测车辆负载,力矩传感器用于检测扭矩,以及压阻式固态压力传感器,这种传感器利用压阻效应来测量压力,常用于工业控制和环境监测等领域。另外,还提到了投入式液位计,它是一种基于压阻效应的液位测量设备。 第二章第一节的电阻应变传感器内容深入浅出地讲解了理论基础、技术细节和实际应用,为理解压阻式固态压力传感器的工作原理及其在工程中的作用提供了全面的视角。