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    壓力傳感器的原理和特點分析

    2022-03-25標簽:壓力傳感器

      光纖壓力傳感器的重要傳感元件是法布利-比洛特(FP)型光學干涉儀。干涉儀的兩面鏡子分別是位于一真個薄膜內表面和位于另一真個光纖。所施加的壓力P引起了薄膜的偏移,而此偏移又直接轉換成了FP干涉儀空腔長度的變化。
     
      壓力傳感器利用MEMS技術在硅片上制造出橫隔柵狀,上下二根橫隔柵成為一組電容式壓力傳感器,上橫隔柵受壓力作用向下位移,改變了上下二根橫隔柵的間距,也就改變了板間電容量的大小,即△壓力=△電容量。
     
      為得到薄膜偏移和所施加的壓力間的線性關系,傳感器的外形和材料都經嚴格選擇。其關系可表示為:
     
      Lcav(P)=L0+(P-P0)*S
     
      其中P是施加到薄膜外表面上的壓力(單位psi)
     
      P0是FP空腔內的壓力(單位psi)
     
      Lcav是由信號解調器所測得的空腔長度(單位nm)
     
      L0是處于零點初始狀態的空腔長度(單位nm),通常定義為P=P0
     
      S是傳感器的靈敏度(單位nm)
     
      壓力傳感器有三種不同的類型:1)量規型;2)盡對型和3)差分型。在量規型傳感器的情況下,P0即是四周壓力或大氣壓。量規型傳感器有a)一個通氣孔,它使空腔處于四周壓力下或b)一個密封成大氣壓的空腔;在盡對型壓力傳感器的情形下,P0=0,工廠生產時其空腔在真空狀態下密封;而在差分型傳感器的情形下,P0即是任意的壓力。這種類型的傳感器有一個通氣孔接頭,用于維持空腔內給定的壓力。
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