文档下载
网盘链接: https://pan.baidu.com/s/1vikttC5u5MBir4r5eGU6Lg
提取码: y637
部分内容展示
气压表的变迁是压力传感器进化历史的典型代表。最早的压力传感器可追溯到Evangelista Torricelli在1644年发明的水银气压计原型,将液态汞装入一端封闭的玻璃管,堵住玻璃管的开口端,开口端朝下并垂直倒立在容器中,液态汞溢出玻璃管外。由于大气压p的作用,使玻璃管内密度为ρ的液态汞在高度为h的位置处于平衡状态,因此采用p=ρgh计算大气压力,单位为mmHg。后来,Lucien Vidie于1843年发明了膜盒式气压表,利用真空金属膜盒对气压的收缩或扩张,传动机构推动指针指示大气压,示值单位为mbar。现代工业和日常生活中,广泛使用的气压表基本上采用Lucien Vidie的膜盒式气压表结构,即机械式压力传感器。1970年代末,基于压阻效应的半导体材料应用到压力表的膜盒内,传动装置被恒流或恒压驱动的电子电路取代,以电压或电流信号输出压力值,即采用非电量电测方法的半导体压力传感器,体积比机械式压力传感器减少80%,而精度、再现性和线性度等性能指标提高了近20%。1990年代初,由于大规模集成电路设计技术、材料科学、体微加工技术、表面微加工技术、封装技术及制造工艺基础设施的发展,将压力传感器的微结构、微传感器、微处理器及接口电路集成在集成在微型系统内,出现了微机电系统(Microelectromechanical systems,MEMS)压力传感器,包括压阻式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器、MEMS麦克风、水听器、超声波换能器等,对压力传感器的种类、功能、性能都获得了全方位的提升和促进,获得了巨大的市场经济效益;
更多范文
热式空气流量传感器从问世开始到仍在不断发展和完善的今天已经经历了三十多年的时间。热式空气流量传感器的核心元件(加热电阻)已经经历了3次的更新换代,并且还在不断向前发展着。第1代热式空气流量传感器的核心元件由细铂丝构成,将其放置在发动机进气道中作为传感器的传感单元。第2代热式空气流量传感器的核心元件仍采用细铂丝,是在第1代产品上的改进,是将细铂丝缠绕在陶瓷或玻璃圆柱体上共同构成传感单元。这样加强了铂丝的强度,提高了产品的可靠性和使用寿命。第3代热式空气流量传感器的核心元件与前两代相比有了巨大的变化,不再采用细铂丝,而是采用将金属铂印刷在陶瓷或玻璃的基底上,共同构成传感单元。相比于由细铂丝构成的传感单元,采用薄膜制成的传感单元具有更快的响应速度,更好的稳定性,更低的功率消耗。同时,因薄膜被印刷在玻璃或陶瓷基底上,使传感单元的整体强度进一步得到加强。热膜式空气流量传感器于1996年就开始了批量生产。微机电系统(MEMS)的诞生和快速发展,让汽车传感器的生产工艺到得了很大的进步,促进了汽车传感器的小型化、多功能化、集成化、智能化和网络化的发展趋势。以MEMS技术为基础的传感器将逐步取代传统的机电式传感器,成为汽车传感器的主流。MEMS技术在热式空气流量传感器上同样得到了应用,使传感器的性能再一次得到完善和提高。例如Bosch公司利用MEMS技术开发的基于硅基薄膜的HFM5系列热膜式空气流量传感器,因其良好的性能,在国内外得到了广泛的推广和应用。