单向差分压力和双向差分压力传感器的测量

2016-12-05Rauch施林生

传感器世界 2016年5期

N.Rauch (著) 施林生（译）

一、引言

在压力测量中，通常是根据测量要求来提出不同的物理测量方法，比如绝对压力，相对压力（表压）和差分压力的测量。然而对于差分压力的测量往往有许多不同的理解。为了较好的来理解不同的压力概念和不同的压力测量方法，这里借助于AMS 5812的硅压阻压力芯体来进行详细阐述。

图1是硅压阻芯体的裸片。在压力膜片上的紫色的区域是扩散注入的惠斯顿电桥，亮的线条铝质导线，亮的方块是铝质焊接点。在硅压阻压力芯体上受压膜片是用硅片制成的。在硅片上会扩散注入一个惠斯顿电桥，在压力的作用下，膜片发生微小变形，由于电压阻效应使桥壁电阻值发生变化，从而产生一个与压力成正比的差分电压信号。

二、绝对压力的测量

图2所示为压阻式绝对压力测量芯体的构造图。在绝对压力的测量中，是测量压力P1与相对压力P2（基准压力）的差值。如果基准压力P2非常之小，与所测量的压力P1相比可以完全忽略，那么所测量的P1就是绝对压力。P2可以无限小，但不可能为零，而所谓的理想状态就是真空，也就是P2=0。这就意味着，生产时将压力芯体放在真空状态中（P2～ 0）并用派热克斯玻璃做底部密封，那么压力芯体就是可以测量绝对压力的传感器。此时密封在空腔内的压力P2～0原则上应该是一个长期保持稳定的数值。