压力传感器解决方案
压力传感器解决方案
方案名称：压力传感器解决方案
目标应用：工业过程控制，医疗电子，消费电子，通信
示意图：
独特的功能：
压力传感器将重量、轮胎气压、级别、外力、流量等物理值转换为mV/V 范围内的差动信号，并被称为金属厚膜、陶瓷或压阻式传感器。大部分的设计人员使用经济高效的压电传感器(25mbar - 25bar)，它们是非线性传感器，对温度具有依赖性并且具有大偏移和失调漂移，并且需要注意电子校准和补偿。传感器信号调节- 执行所有必需的功能来校准、补偿温度变化、调节，并使传感器信号线性化。
模拟/数字处理- 有两种方法可以转换并使传感器信号线性化。模拟技术可以实现模拟解决方案并提供模拟输出。该技术经济实惠且简单快捷，但限于最大为11 至16 位的分辨率之内。数字更精确(高达24 位)，数字输出速度中等。
TI 提供高度集成的解决方案，例如专为电桥压力传感器设计的PGA309，它由使用自动置零技术的高精度、低漂移、可编程增益仪表放大器组成，并且包含可编程故障监视器和上限/下限比例限压器。PGA309 还提供数字温度补偿电路。建议用于压力传感器调节的其它最低噪声放大器和仪表放大器包括OPAx227、OPAx132、INA118、INA122 和INA326。
具有集成ADC 的微处理器- TI 的MSP430 和MSC12xx 集成微处理器解决方案允许定义滤波器和重要压力级别的阈值。它们通常通过RS-485 数字接口或CAN 传送回中央站点，以便于记录和操作员复查。
压力传感器的论文
压力传感器的论文 合理进行压力传感器的误差补偿是其应用的关键。压力传感器主要有偏移量误差、灵敏度误差、线性误差和滞后误差，本文将介绍这四种误差产生的机理和对 测试结果的影响，同时将介绍为提高测量精度的压力标定方法以及应用实例。 目前市场上传感器种类丰富多样，这使得设计工程师可以选择系统所需的压力传感器。这些传感器既包括最基本的变换器，也包括更为复杂的带有片上电路的高集成度传感器。由于存在这些差异，设计工程师必须尽可能够补偿压力传感器的测量误差，这是保证传感器满足设计和应用要求的重要步骤。在某些情况 下，补偿还能提高传感器在应用中的整体性能。 本文以摩托罗拉公司的压力传感器为例，所涉及的概念适用于各种压力传感器的设计应用。 摩托罗拉公司生产的主流压力传感器是一种单片压阻器件，该器件具有3类： 1. 基本的或未加补偿标定； 2. 有标定并进行温度补偿； 3. 有标定、补偿和放大。 偏移量、范围标定以及温度补偿均可以通过薄膜电阻网络实现，这种薄膜电阻网络在封装过程中采用激光修正。 该传感器通常与微控制器结合使用，而微控制器的嵌入软件本身建立了传感器数学模型。微控制器读取了输出电压后，通过模数转换器的变换，该模型可以将电压量转换为压力测量值。 传感器最简单的数学模型即为传递函数。该模型可在整个标定过程中进行优化，并且模型的成熟度将随标定点的增加而增加。 从计量学的角度看，测量误差具有相当严格的定义：它表征了测量压力与实际压力之间的差异。而通常无法直接得到实际压力，但可以通过采用适当的压力标准加以估计，计量人员通常采用那些精度比被测设备高出至少10倍的仪器作为测量标准。 由于未经标定的系统只能使用典型的灵敏度和偏移值将输出电压转换为压力，测得的压力将产生如图1所示的误差。 这种未经标定的初始误差由以下几个部分组成： a. 偏移量误差。由于在整个压力范围内垂直偏移保持恒定，因此变换器扩散和激光调节修正的变化将产生偏移量误差。 b. 灵敏度误差，产生误差大小与压力成正比。如果设备的灵敏度高于典型值，灵敏度误差将是压力的递增函数（见图1）。如果灵敏度低于典型值，那么灵敏度误差将是压力的递减函数。该误差的产生原因在于扩散过程的变化。 c. 线性误差。这是一个对初始误差影响较小的因素，该误差的产生原因在于硅片的物理非线性，但对于带放大器的传感器，还应包括放大器的非线性。线性误差曲线可以是凹形曲线，也可以是凸形曲线。 d. 滞后误差：在大多数情形中，滞后误差完全可以忽略不计，因为硅片具有很高的机械刚度。一般只需在压力变化很大的情形中考虑滞后误差。 标定可消除或极大地减小这些误差，而补偿技术通常要求确定系统实际传递函数的参数，而不是简单的使用典型值。电位计、可调电阻以及其他硬件均可在补偿过程中采用，而软件则能更灵活地实现这种误差补偿工作。 一点标定法可通过消除传递函数零点处的漂移来补偿偏移量误差，这类标定方法称为自动归零。
MEMS压力传感器论文
基于MEMS实现SOI压力传感器的设计研究 学院：机械与材料工程学院 专业班级：机械(专研)-14 学号：2014309020127 学生姓名：王宇 指导教师：赵全亮 撰写日期：2015年1月6日
目录 1.MEMS传感器概述 (1) 1.1 MEMS传感器研究现状 (1) 1.2 MEMS压力传感器分类 (1) 1.3MEMS压力传感器应用 (2) 2.基于MEMS实现SOI压力传感器的设计研究 (2) 2.1 SOI压力传感器简介 (2) 2.2 SOI压力传感器的理论及结构设计 (3) 2.3 SOI压力传感器总结 (6) 3.MEMS压力传感器发展趋势 (7)
1.MEMS传感器概述 1.1 MEMS传感器研究现状 进入21世纪以来，在市场引导、科技推动、风险投资和政府介入等多重作用下，MEMS传感器技术发展迅速，新原理、新材料和新技术的研究不断深入，MEMS传感器的新产晶不断涌现。目前，MEMS传感器正向高精度、高可靠性、多功能集成化、智能化、微型化和微功耗方向发展。 其中，MEMS技术也是伴随着硅材料及其加工技术、IC技术的成熟而发展起来的，它的运用带来了传感器性能的大幅度提升，其特点主要包括:1)质量和尺寸的减少;2)标准的电路避免了复杂的线路和外围结构;3)可以形成传感器阵列，获取阵列信号;4)易于处理和长的寿命;5)低的生产成本，这包括低的能源消耗，较少的用材;6)可以避免或者少用贵重的和对环境有损害的材料,其中压力传感器是影响最为深远且应用最为广泛的MEMS传感器。 1.2 MEMS压力传感器分类 MEMS传感器的发展以20世纪60年代霍尼韦尔研究中心和贝尔实验室研制出首个硅隔膜压力传感器和应变计为开端。压力传感器是影响最为深远且应用最广泛的MEMS传感器，其性能由测量范围、测量精度、非线性和工作温度决定。从信号检测方式划分，MEMS压力传感器可分为压阻式、电容式、压电式和谐振式等，其特点如下: 1)压阻式:通过测量材料应力来测量压力大小，它具有体积小、全动态测量范围的高线性度、较高的灵敏度、相对较小的滞后和蠕变的特点，此类型传感器多采用惠斯通电桥来消除温度影响； 2)电容式:通过测量电容变化来测量压力大小，相比较压阻式的传感器，它具有很高的灵敏度、低温度敏感系数、没有滞后、更高的长期稳定性，但同时它也有更高的非线性度、更大的体积，需要更复杂的检测电路和更高的生产成本； 3)谐振式:通过测量频率或频率的微分变化来测量压力大小，它可以通过诸如热、电磁和静电效应来改变膜片频率，并且可以通过真空封装来提高传感器精度； 4）压电式：压电传感器是利用某些电介质受力后产生的压电效应制成的传
汽车进气绝对压力传感器
对空燃比控制起决定性作用的传感器是空气计量系统。空气计量系统告诉ECU进多少空气ECU就配多少燃油，喷多少油作重要依据。所以说能导致汽车混合器漂移量过大非常大的就是空气计量系统问题。如果车喷油量偏差非常多一般就是空气流量传感器问题，因为一般其它传感器只是辅助没有权限控制那么大的喷油量，偏差也只是稍稍进行一些错误修正产生的。其它传感器做不到那么大的控制范围。控制程序中的喷油计算公式，进气量是主要决定因子，其它的只是修正因子。 全世界的所有发动机对混合器的需求都是一样的，区别不会太大。但是到故障诊断的时候要区分控制系统。 目前的汽车发动机电控系统主要分为两大类，即以空气流量计为代表的L型系统和以进气压力传感器为代表的D型系统。这两种系统的工作方式不同，故障现象不同。 空气流量计（L型）和进气压力传感器（D型）都属于空气计量装置，但是空气流量计属于直接测量进气量。进气压力传感器属于间接测量进气量。 空气流量计种类：（翼板式-基本淘汰）、（卡门涡旋式-使用率1%）、（热线热膜式-使用率99%）。 流量计和压力传感器的区别： 1、安装位置不同：空气流量计安装在空滤后面节气门前的管道中，进入进气管的空气都要 经过空气流量计。进气压力传感器安装在节气门后进气门前，靠检测进气管道中的气压力（负压、真空度检测为负值）间接判断空气流量。 2、反应速度不同：空气流量计响应速度快，因空气流量计的安装位置比较靠前。当空气进 入进气管后马上就能得出空气量。进气压力传感器反应相对较慢，因为当空气流量计得出测量结果的时候相对于进气压力传感器空气都还没有进入到节气门后面。 空气流量计 流量传感器优缺点：响应快，测量准。收油门时对进气量的测量没有进气压力传感器准确。价格昂贵一般400-20000.一般用在中高端车。 压力传感器优缺点：加油门的时候测量不准，反应较慢。但优点是收油门的时候测量节气门后的压力，判断空气流量比较准。价格相对便宜最多400，一般用在低端车。 有的车也有空气流量计和进气压力传感器同时安装的。如别克。但应该还是归为L型为主。因为L型控制精度更高。但有进气压力传感器的优点。 进气压力传感器 影响车在怠速时节气门后进气门前的进气管内的真空度的原因：点火时间，漏气，缸压，，，，，气门关闭不严，正时，排气背压，怠速电机，负荷，
压力传感器原理及应用
压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，江苏省苏科仪表有限公司技术部的同志就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 1、应变片压力传感器原理与应用： 在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。 1．1、金属电阻应变片的内部结构：它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 1．2、电阻应变片的工作原理：金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示： 式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m） S——导体的截面积（cm2） L——导体的长度（m）
进气压力传感器
进气压力传感器 故障现象 发动机发抖，加速无力，排气管冒黑烟，从故障上面所说的征象初步诊断为混合气过浓 故障诊断与原因分析 打开点火开关置于“IG”位置“图” 看仪表故障灯的闪烁码“图”3.1码，说明进气压力传感器故障。可能原因；ECU故障，线束断路或短路，进气压力真空管脱落，进气压力传感器故障 检查进气压力真空管 检查真空管有无破裂，脱落，老化等“图” 检测ECU 拔下进气压力传感器线束连接器“图” 点火开关置于“IG”位置，万用表置于“20V”位置“图” 检测ECU端子VC与E2“图” 电压应为5V“图” 检测ECU端子PIM与E2“图” 电压应为5V“图” 如无电压说明ECU内部故障 检测线束（电阻测量方法） 拔下进气压力传感器线束连接器“图” 点火开关置于“OFF”位置“图”
万用表置于“200Ω”“图” 检测ECU端VC与传感器线束端VC “图” 应导通“图” 如无穷大说明VC断路 检测ECU端PIM与传感器线束端PIM “图” 应导通“图” 如无穷大说明PIM断路 检测ECU端E2与传感器线束端E2 “图 应导通“图” 如无穷大说明E2断路 检测线束（电压测量方法） 拔下进气压力传感器线束连接器, 点火开关置于“IG”位置 万用表置于“20V”“图” 检测传感器线束VC与发动机壳体“图” 电压应为5V“图” 如无电压说明VC线束断路 检测传感器线束PIM与发动机壳体“图” 电压应为5V“图” 如无电压说明PIM线束断路 如有电压检测传感器线束自身高电位测自身低电位（检测传感器线束VC与E2）“图” 电压应为5V “图”
如无电压说明E2线束断路 检测进气压力传感器 将进气压力传感器线束连接器插回，启动发动机检测ECU端的PIM 与E2“图” 进气压力传感器信号压力标准值 如不变化说明传感器故障
压力传感器应用论文.
传感器的应用 压 力 传 感 器 姓名：白智伟 学号：2011081403 班级：2011级电本2班 压力传感器 摘要：压力传感器以stc11f04e单片机为中心控制系统. 主要由弹性体、电阻应变片电缆线等组成，内部线路采用惠更斯电桥，当弹性体承受载荷产生变形时，电阻应变片受到拉伸或压缩应变片变形后，它的阻值将发生变化，从而使电桥失去平衡，产生相应的差动信号，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号，然后用放大器将此信号放大。用双积分型A/D转换电路转换，将转变的数字量经单片机处理。最后由LCD将其显示。 关键词：stc11f04e；传感器；双积分型A/D转换电路。 一．系统设计 1.总体设计思路:
本设计主要由压力传感器，运算放大器，双积分型A/D转换电路，单片机，LCD显示屏构成。总体框架如下图1。 图1总体电路框图 二.各个单元电路设计 1.压力传感器的设计 采用电阻应变式压力传感器。是由电阻应变片组成的测量电路和弹性敏感元件组合起来的传感器。当弹性敏感元件受到压力作用时，将产生应变，粘贴在表面的电阻应变片也会产生应变，表现为电阻值的变化。这样弹性体的变形转化为电阻应变片阻值的变化。把 4 个电阻应变片按照桥路方式连接，两输入端施加一定的电压值，两输出端输出的共模电压随着桥路上电阻阻值的变化增加或者减小。一般这种变化的对应关系具有近似线性的关系。找到压力变化和输出共模电压变化的对应关系，就可以通过测量共模电压得到压力值。 2.输入放大电路的设计 由于所测出的微压力传感器两端的电压信号较弱，所以电压在进行A/D 转换之前必须经过放大电路的放大。输入放大的主要作用是提高输入阻抗和，本设计采用OP07集成运算放大器构成同相比例放大电路，以提高电路的输入阻抗，以达到设计要求。 3.双积分式A/D转换器的设计
压力传感器及其应用电路
压力传感器及其应用电路 摘要：目前在工业生产中用得最广的压力传感器是硅压阻式压力传感器，它通过感触压力的 变化来改变其中的应变元件的电阻，从而输出相应的电压变化，实现将压力参数转变 成电信号参数。本文探讨了MPX2000系列压力传感器的应用电路以及MC33079型号运 算放大器在其中的应用的相关知识。 关键词：压力传感器；MPX2000；MC33079 引言 在工业测量中，压力的测量极为广泛，利用压力测量可以直接或间接测得很多物理参数，例如大型储液罐的液位、储气罐的压力、海洋的水深、山的高度，医疗方面可以测量血压、呼吸压等，航空方面测量飞机的飞行高度、飞行速度、升降速度以及气体管道流量等。但目前在实际中用得最多的是由膜片、波纹管、弹簧管和机械式传动、放大机构组成的指针式压力表。它的优点是结构简单、生产成本低，但测量精度低，如果要对压力参数进行遥测、记录或集中观察（监控）、自动调节或控制，则需要用到压力传感器，通过压力传感器将压力参数变成电信号输出。 一、硅压阻式压力传感器 压阻式压力传感器是利用单晶硅的压阻效应制成的器件，也就是在单晶硅的基片或硅杯上用扩散工艺、离子注入工艺或溅射工艺制成一定形状的应变元件，当压力传感器受到压力时，传感器中的应变元件的电阻 发生变化，从而输出相应的电压变化。很多压阻式压力传感器 是在硅膜片上制作四个等值电阻的应变元件，形成电桥。当受 到压力作用时，一对桥臂电阻变大△R ，而另一对桥臂电阻变小△R ，电桥失去平衡，这时便有一个与压力成正比的电压u o 输出，其工作原理如图(a)所示。 二、压力传感器的应用电路 典型的压力传感器应用电路如图(b)所示。它是一种适合于MPX2000系列的通用放大电路。MPX2000系列压力传感器是一种 带有温度补偿的压阻式压力传感器，其内部有温度补偿电阻网 络，并经激光校准，如图(c)所示。经过激光校准后，传感器的零输出、满量程输出及输出一致性、温度补偿特性等都达到较 好的性能指标。它的基本性能指标是：零位输出小于±1mV ，满 量程输出40mV ±1.5mV ，在0～＋85℃范围内有较好的温度补偿效果；线性度可达±0.1％FS ～±0.25％FS ；工作温度范围为－40℃～＋125℃,允许过载为400％（MPX2100）、200％（MPX2050）。（MPX2100与MPX2050的主要参数与极限参数详见附录一和附录二） 另外，在压力传感器的应用电路中，大多都采用仪用放大器电路结构。这是由于仪用放大器电路具有高输入阻抗的特点（传感信号两端均由同相端输入），两运放A1、A2的特性相同时，就可以很好地减小温漂，增强抗共模干扰的能力，且当改变增益时对放大器特性无影响。这种放大电路能测量小信号并具有较高的精度。 三、应用电路的分析 典型的压力传感器应用电路中，A 1、A 2构成同相比例运算电路，它们的同相端连接硅压阻式传感器的输出端，A 3组成一个差分比例运算电路，它将双端输入信号变为单端输出的输 R+△R R-△R R-△R R+△R u 0 I 0(a)
传感器的论文
传感器 摘要：随着计算机技术的不断发展，信息处理技术也在不断发展完善。但作为提供信息的传感器，它的发展相对于计算机的信息处理功能来说就落后了。这使得自动检测技术受到影响，而检测技术是人类认识世界和改造科技不可少的重要手段。基于上述因素，越来越多的科技工作者对传感器技术予以了高度的重视，促使传感器技术加速发展，以适应信息处理技术的需要。突破是以测试技术的水平为基础的压阻型扩散硅压力传感器以其低价格得到广泛应用，基于单片机技术的智能压力传感器以其使用方便，测量精确而得以推广。压力传感器的核心是扩散硅电阻桥，智能压力传感器应用单片机技术采集数据、信号的处理并输出显示结果。扩散硅的压阻系数是温度的函数，所以存在灵敏度温漂，而影响温度的因素是多方面的：测量环境的变化，测量电路产生的热量的影响等等，所以要想得到比较精确的压力值，必须对压力传感器进行校正。压力传感器的零点存在热漂移、电漂移和时间漂移，减小压力传感器的热零点漂移的措施是各力敏电阻的电阻值及其温度系数的相等性。 关键字：光电效应光电元件光电特性传感器分类传感器应用
引言 传感器技术在当代科技领域中占有十分重要的地位，是21世纪人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点，在国外各发达国家都将传感器技术视为现代高新技术发展的关键。从20世纪80年代起，日本就将传感器技术列为优先发展的高打捞技术之首，美国等西方国家也将传感器的基本知识列为国家科技和国防技术发展的重点内容。当前，世界上正面临着一场新的技术革命，这场革命的主要基础就是信息技术。信息技术的发展给人类社会和国民经济的各个部门及各个领域都带来了巨大的、广泛的、深刻的变化，是当今人类社会发展的强大动力。并且正在改变着传统工业的生产方式，带动着传统工业和其他新兴产业的更新和变革。在军事国防、航空航天、海洋开发、生物工程、医疗保健、商检质检、环境保护、安全范围、家用电器等方面，几乎每一个现代化项目也都离不开传感器技。信息的采集是指从自然界中、以及生产过程中或科学实验中获取人们需要的信息。信息的采集是通过传感器技术实现的，因此传感器检测技术实质上也就是信息采集技术。显而易见，在现代信息技术的三大环节中，“采集”是首要的基础的一环，没有“采集”到的信息，通信“传输”就是“无源之水”，计算机“处理”更是“无米之炊”。然而随着计算机技术的飞速发展，信息处理技术也在不断更新完善。但作为提供信息的元件传感器，它的发展相对于计算机的信息处理功能来说就落后了。这使得自动检测技术受到影响，也直接影响到多种技术的进一步发展。基于上述因素，越来越多的科技工作者对传感器技术予以了高度的重视，促使传感器技术加速发展，以适应信息处理技术的需要。 本设计研究的智能压力传感器，就是将压力传感器输出的电信号进行信息处理后将压力显示出来，并通过键盘控制使智能化更趋于完善。
压力传感器的应用
MEMS压力传感器的应用 (姓名：XXX，学号：22013XXX) 摘要：MEM压力传感器在工业，医疗，汽车方面的应用。 关键词：集成电路、微机电加工、侵入式应用，汽车电子。 引言： MEMS是在集成电路生产技术和专用的微机电加工方法的基础上蓬勃发展起来的高新科技，其研究开发主要集中在微传感器、微执行器和微系统三个方面，目前主导MEMS的市场的传感器已形成产业。用此技术研制的五花八门的微传感器具有体积小、质量轻、响应快、灵敏度高、易生产、成本低的优势，可以测量各种物理量、化学量及生物量。接下来，我主要介绍一下其中的压力传感器。 压力传感器： MEM压力传感器的应用非常广泛。工业电子：工业配料称重、数字流量表以及数字压力表等等。消费电子：太阳能热水器用液位控制压力传感器、洗碗机、饮水机、洗衣机空调压力传感器，微波炉、健康秤以及血压计等等。汽车电子：柴油机的共轨压力传感器、汽车发动机的进气歧管压力传感器、汽车刹车系统的空气压力传感器以及发动机的机油压力传感器等等。我主要谈谈MEMS 压力传感器在汽车行业，医疗市场，工业领域这三个方面的应用。 应用于工业领域： MEMS压力传感器的主要应用包括采暖通风及空调（HV AC）、
水平面测量、各种工业过程与控制应用。例如，除了精确的高度气压测量，飞机使用传感器监测引擎、襟翼等其它部件。 应用于汽车行业： 在市场引导、科技推动、风险投资、政府介入等多重作用下，汽车MEMS传感器发展迅速，现已成为相关部门争先投资开发的热点。MEMS压力传感器在汽车中的一个新应用是传动系统压力感测，通常用于自动装置之中，但也用于新型双离合器传动系统。在高档汽车中，大约采用25至40只MEMS传感器，技术上日趋成熟完善，可满足汽车环境苛刻、可靠性高、精度准确、成本低的要求，极大地推动了电子技术在汽车上的应用。例如德国厂商推出了一款MEMS解决方案，使用油来保护硅薄膜，使其可以最高耐受70巴的压力。博世几年前也曾为MEMS压力传感器带来巨大变化，当时使用的是多孔硅，带来了高度可靠的MEMS器件，这些器件已用于目前的侧面气囊等应用之中。 应用于医疗市场： 对于医疗应用来说，MEMS压力传感器技术需要生产精密低压力测量装置的专门技术，以便用于侵入式或非侵入式应用。用于侵入式应用的压力传感器，比如监测血压，是低成本的消耗品。 压力传感器用于测量生命征象。在这个领域，使用传感器的设备包括台式或中央监护仪，以及多参数监护设备。低端设备至少包括一种非侵入式压力传感器；中端设备包含一或两种设备；高端设备既有非侵入式压力传感器，也有侵入式压力传感器，以及额外的呼吸压力
压力传感器机理论文
比亚迪汽车工业有限公司 压力传感器机理论文 第十五事业部深圳空调工厂非标科
目录 第一章压力传感器原理介绍 (2) 第二章工作中的压力传感器 (4) 第三章压力传感器的选型和使用 (9)
第一章压力传感器原理介绍 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，是压力检测系统中的重要组成部分,由各种压力敏感元件将被测压力信号转换成容易测量的电信号作输出,给显示仪表显示压力值,或供控制和报警使用。 压力传感器的种类繁多，如压阻式压力传感器、应变式压力传感器、压电式压力传感器、电容式压力传感器、压磁式压力传感器、谐振式压力传感器及差动变压器式压力传感器，光纤压力传感器等。目前应用比较常见的包括压阻式压力传感器和压电式压力传感器两种。1．压阻式压力传感器 固体受力后电阻率发生变化的现象称为压阻效应。压阻式压力 传感器是基于半导体材料(单晶硅)的压阻效应原理制成的传感 器，就是利用集成电路工艺直接在硅平膜片上制成扩散压敏电 阻，当硅膜片受压时，膜片的变形将使扩散电阻的阻值发生变 化，进而通过放大器将这种电阻值的变化放大转换成电信号。 压阻式传感器有两种类型：一种是利用半导体材料的电阻做成 粘贴式应变片，称为半导体应变片，因此应变片制成的传感器 称为半导体应变式传感器，另一种是在半导体材料的基片上用 集成电路工艺制成的扩散电阻，以此扩散电阻的传感器称为扩 散型压阻传感器。 压阻式压力传感器的特点是：灵敏度高，频率响应高；测量范
围宽，可测低至10Pa的微压到高至60Mpa的高压；精度高，工作可靠，其精度可达±0.2％～0.02％；易于微小型化，目前 国内生产出直径φ1.8～2mm的压阻式压力传感器。目前，应 用最为广泛的压力传感器是压阻式压力传感。 2．压电式压力传感器 某些电介质沿着某一个方向受力而发生机械变形(压缩或伸长) 时，其内部将发生极化现象，而在其某些表面上会产生电荷。 当外力去掉后，它又会重新回到不带电的状态，此现象称为“压 电效应”。压电式传感器的原理是基于某些晶体材料的压电效 应。压电式压力传感器是利用压电材料的压电效应将被测压力 转换为电信号的。由压电材料制成的压电元件受到压力作用时 产生的电荷量与作用力之间呈线性关系，通过测量电荷量可知 被测压力大小。 压电式压力传感器体积小，结构简单，工作可靠；测量范围宽， 可测100MPa以下的压力；测量精度较高；频率响应高，可达 30kHz，是动态压力检测中常用的传感器，但由于压电元件存 在电荷泄漏，故不适宜测量缓慢变化的压力和静态压力压电传 感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在 回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这 样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。
压力传感器研究现状及发展趋势
压力传感器研究现状及发展趋势 传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一,从宇宙开发到海底探秘,从生产的过程控制到现代文明生活,几乎每一项技术都离不开传感器,因此,许多国家对传感器技术的发展十分重视,如日本把传感器技术列为六大核心技术(计算机、通信、激光、半导体、超导体和传感器) 之一。在各类传感器中压力传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、成本低、便于集成化的优点,可广泛用于压力、高度、加速度、液体的流量、流速、液位、压强的测量与控制。除此以外,还广泛应用于水利、地质、气象、化工、医疗卫生等方面。由于该技术是平面工艺与立体加工相结合,又便于集成化,所以可用来制成血压计、风速计、水速计、压力表、电子称以及自动报警装置等。压力传感器已成为各类传感器中技术最成熟、性能最稳定、性价比最高的一类传感器。因此对于从事现代测量与自动控制专业的技术人员必须了解和熟识国内外压力传感器的研究现状和发展趋势。 1 压力传感器的发展历程 现代压力传感器以半导体传感器的发明为标志,而半导体传感器的发展可以分为四个阶段[1 ] : (1) 发明阶段(1945 - 1960 年) :这个阶段主要是以1947 年双极性晶体 管的发明为标志。此后,半导体材料的这一特性得到较广泛应用。史密斯(C.S. Smith) 与1945 发现了硅与锗的压阻效应[2 ] ,即当有外力作用于半导体材料时,其电阻将明显发生变化。依据此原理制成的压力传感器是把应变电阻片粘在金属薄膜上,即将力信号转化为电信号进行测量。此阶段最小尺寸大约为1cm。 (2) 技术发展阶段(1960 - 1970 年) :随着硅扩散技术的发展,技术人员在硅的(001) 或(110) 晶面选择合适的晶向直接把应变电阻扩散在晶面上,然后在背面加工成凹形,形成较薄的硅弹性膜片,称为硅杯[3 ] 。这种形式的硅杯传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定性好、成本低、便于集成化的优点,实现了金属- 硅共晶体,为商业化发展提供了可能。 (3) 商业化集成加工阶段(1970 - 1980 年) :在硅杯扩散理论的基础上应用了硅的各向异性的腐蚀技术,扩散硅传感器其加工工艺以硅的各项异性腐蚀技术为主,发展成为可以自动控制硅膜厚度的硅各向异性加工技术[4 ] ,主要有V 形槽法、浓硼自动中止法、阳极氧化法自动中止法和微机控制自动中止法。由于可以在多个表面同时进行腐蚀,数千个硅压力膜可以同时生产,实现了集成化的工厂加工模式,成本进一步降低。
进气压力传感器,进气温度传感器
编号：QD-751b-20 流水号： 郑州交通技师学院 授课教案首页 课程汽车电子控制装置教师: 第3、4 周课次8
编号：QD-751b-20 流水号：一、复习提问 1．简述卡门旋涡式空气流量计分类及分类方法 1．简述卡门旋涡式空气流量计的检测方法 二、导入新课 上节课我们讲授的主要是卡门旋涡式空气流量计的结构、工作原理、检测方式，这一节课我们来学习进气压力及进气温度传感器的结构、工作原理与检测方法。 三、新课讲授 进气压力传感器 在气流通道中放一个柱体，气体通过时在柱体后产生许多涡旋。 【作用】在D型电控燃油喷射系统中，由进气管绝对压力传感器测量进气管压力，并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。 【安装位置】靠近进气歧管的发动机室内。 【分类】按其检测原理分压敏电阻式、电容式等。 【信号类型】压敏电阻式为电压信号，电容式的为频率信号。 进气管绝对压力传感器：压敏电阻式构造
编号：QD-751b-20 流水号： 进气歧管压力↑→输出电压↑ 怠速运转时约1.25V，节气门全开时约5V。 进气管绝对压力传感器电路及其检测 ECU通过VCC端子给传感器提供标准5V电压，传感器信号经端子PIM输送给ECU，E2为搭铁端子。 检测： ①点火开关转至ON位，测量VCC与E2之间电压应为5V。 ②拆下传感器连接真空软管，用手动真空枪给传感器施加真空度，PIM与E2之间电压应随真空度增加而下降。 四、课后小结 本次课主要讲授的是进气压力及进气温度传感器的结构、工作原理、检测方式，其中重点讲解了皇冠3.0轿车进气压力传感器的检测方式。 五、作业布置： 简述皇冠3.0轿车进气压力传感器的检测方法
进气压力传感器信号失真故障
进气压力传感器信号失真故障 一辆大众T4面包车出现怠速波动症状。怠速不开空调转速在500～900r/min间波动，开空调转速在400～1100r/min间波动。该车在急加速和急减速时反应滞后，其余工况基本正常。该车曾因此故障维修过，但症状依旧，便转到我厂维修。 故障检测 检测故障码，没有故障码出现。测怠速马达IAC工作电压，不开空调时工作电压在4.5～6V间变化，开空调时工作电压在4～7V间变化，同时观察到开空调时IAC电压变化频率比不开空调时大。由此说明IAC 及线路正常。 发动机转速是由电脑ECU分析各传感器输入信号后，调节IAC动作来增减进气量，使发动机转速控制在规定范围内。影响转速波动的传感器有进气压力传感器MAP、进气温度传感器IAT、水温传感器ECT、节气门传感器TP。经检测确认传感器IAT、ECT、TP本体及线路均无问题，其输出信号也正常。而这种车的发动机将MAP与ECU作为一体无法测信号值，只得先检查真空管。经查找真空管没有泄漏、脱落。再查看真空管发现真空不通畅。更换新真空管后，发动机转速稳定、怠速工况下加减负荷转速有变化。急加速、急减速反应灵敏，原有的滞后现象消失，故障排除。 故障分析 真空管不通畅是造成这起转速波动的根本原因。怠速初始时，MAP测取真空值高于节气门后实际真空值。MAP信号电压高使ECU关小1AC开度，转速下降。当真空值达到平衡或转速低于ECU设定底线时，IAC 开度增大，转速增高。此时MAP测得真空值低于节气门后实际真空值。当转速上升到真空值平衡或怠速工况时ECU设定上线时，ECU控制IAC开度使转速下降。 由于真空管不通畅，使MAP不能感测到同步的节气门后真空值，使MAP反应滞后，至使ECU反复调整IAC开度，造成转速波动。由于同样原因急加速时，转速反应滞后于节气门开度一时间差，使发动机功率不能立即提高；急减速时，转速过高又不能同步下降，需加大制动力才能使车速降低。虽出现的症状只是滞后很短的时间，但使驾驶员能感到异常。此车缓慢加速、减速时MAP与节气门后真空值基本同步，因此没有异样感觉。
合金薄膜压力传感器的应用
传感器原理及工程应用（论文） 合金薄膜压 力传感器的应用 学生姓名：张志强 指导教师：任爽 所在学院：信息技术学院 专业：电气工程及其自动化 学号：20094073120 中国·大庆 2011 年12 月
目录 前言........................................................ I I 1 合金薄膜压力传感器工作原理 (1) 2 合金薄膜高温压力传感器研究现状 (2) 2.1 镍铬系合金薄膜压力传感器 (2) 2.2 铂钨合金薄膜压力传感器 (3) 2.3 钯铬合金薄膜应变计 (4) 3 多功能传感器（MULTIFUNCTION） (6) 3.1 多功能传感器的执行规则和结构模式 (6) 3.2 多功能传感器的研制与应用现状 (6) 4 无线网络化（WIRELESS NETWORKED） (9) 4.1 传感器网络 (9) 4.2 传感器网络研究热点问题和关键技术 (9) 4.3 传感器网络的应用研究 (10) 结论 (12) 参考文献 (13)
前言 咨询公司INTECHNO CONSULTING的传感器市场报告显示，2008年全球传感器市场容量为506亿美元，预计2010年全球传感器市场可达600亿美元以上。调查显示，东欧、亚太区和加拿大成为传感器市场增长最快的地区，而美国、德国、日本依旧是传感器市场分布最大的地区。就世界范围而言，传感器市场上增长最快的依旧是汽车市场，占第二位的是过程控制市场，看好通讯市场前景,一些传感器市场比如压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征。流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模最大，分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems，微机电系统）传感器、生物传感器等新兴传感器。其中，无线传感器在2007-2010年复合年增长率预计会超过25%。 目前，全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出，传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高，各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化，竞争也将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场，比如无线传感器、光纤传感器、智能传感器和金属氧化传感器等新型传感器的出现与市场份额的扩大。
传感器的应用论文
传感器的应用 高二（11）陈远杰 指导老师： 【关键字】传感器原理应用 【摘要】对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。 1传感器及其工作原理 1.1什么是传感器 1.1.1传感器的定义 英文名称：transducer / sensor 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 “传感器”在新韦式大词典中定义为： “从一个系统接受功率，通常以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件”。 根据这个定义，传感器的作用是将一种能量转换成另一种能量形式，所以不少学者也用“换能器－Transducer”来称谓“传感器－Sensor”。 1.2功能 常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟： 光敏传感器——视觉 声敏传感器——听觉 气敏传感器——嗅觉 化学传感器——味觉 压敏、温敏、流体传感器——触觉 1.2.1敏感元件的分类： ①物理类，基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。 ②化学类，基于化学反应的原理。 ③生物类，基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。
通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类（还有人曾将敏感元件分46类）。 1.2.2常见的元件 光敏电阻 光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。 热敏电阻和金属热电阻 除了光照以外，温度也能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能。 金属的电阻率随温度的升高而增大。用金属丝可以制作温度传感器，称为热电阻。常用的一种热电阻是用铂制作的。与金属不同，有些半导体在温度上升时导电能力增强，因此可以用半导体材料制作热敏电阻。有一种热敏电阻是用氧化锰等金属氧化物烧结而成的，它的电阻随温度的变化非常明显。与热敏电阻相比，金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度较差。 霍尔元件 详见人教版高中物理选修3-2 2传感器的应用 传感器输出的电信号相当微弱，难以带动执行机构去控制动作，因此要把这个电信号放大。如果需要远距离传送，可能还要把它转换成其他电信号一抵御外界干扰。 从传感器获得信号后，可以用指针式电表或液晶板等显示测量的数据；也可以用来驱动继电器或其他元件，来执行诸如打开管道的阀门，开通或关闭电动机等动作；还可以由计算机对获得的数据进行处理，发出更复杂的指令。 2.1 常见传感器的应用 2.1.1 力传感器的应用——电子称 我们经常见到的电子称，小的用来称量食物的重量，大的可以称量汽车、火车的重量。它所使用的测力装置是力传感器。常用的一种力传感器是由金属梁
进气压力传感器 MAP
进气压力传感器 MAP 除了福特的进气压力传感器以外，几乎所有的进气压力传感器的输出信号都是模拟的。福特的进气压力传感器输出信号是数字信号，在用示波器测试进气压力传感器时，模拟信号和数字的设定和检测步骤是不同的。 1)模拟输出进气压力传感器，参见图7。 模拟式进气压力传感器在发动机感测到的真空度直接对应产生可变的电压输出信号。它是一个三线传感器，有5V参考电源，其中两条线是参考电源的正负极，另一条是给电脑的输出信号。 试验方法一 关闭所有附属电气设备，起动发动机，并使其怠速运转，怠速稳定后，检查怠速输出信号电压(图7中左侧波形)。做加速和减速试验，应有类似图中的波形出现。 ·将发动机转速从怠速增加到油门全开(加速过程中油门缓中速打开)，并持续到2秒钟，不宜超速。 ·再减速回到怠速状况，持需约2秒钟； ·再急加速至油门全开，然后再回到怠速； ·将波形定位在屏幕上，观察波形并与波形图比较。 也可以用手动真空泵对其进行抽真空测试，观察真空表读数值与输出电压信号的对应关系。 波形结果：
从汽车资料中可查到各种不同车型在不同的真空度下的输出电压值，将这些参数与示波器显示的波形进行比较。通常进气压力传感器的输出电压在怠速是1.25V，当节气门全开时略低于5V，全减速时接近0V。 大多数空气压力传感器在真空度高时(全减速是24英寸汞柱)产生低的电压信号(接近0V)，而真空值低时(全负荷时接近3英寸汞柱)产生高的电压信号(接近5V)，也有些进气压力传感器设计成相反方式，即当真空度增高时输出电压也增高。 当进气压力传感器有故障时，可以查阅维修手册，波形的幅度应保持在接近特定的真空度范围内，波形幅度的变化不应有较大的偏差。当传感器输出电压不能随发动机真空值变化时，在波形图上可明显看出来，同时发动机将不能正常工作。 有些克莱斯勒汽车的进气压力传感器在损坏时，不论真空度如何变化输出电压不变。 有些系统像克莱斯勒汽车通常显示出许多电子杂波，甚至在NORMAL 采集方式。在波形上还有许多杂波，通常四缸发动机有杂波，因为在两个进气行程间真空波动比较多，通用汽车进气压力传感器杂波最少。 如果波形杂乱或干扰太大，不用担心。因为这些杂波在传送到控制电脑后，控制电脑中的信号处理电路会清除杂波干扰。 2)福特数字输出进气压力传感器，参见图8。 从八十年代初到九十年代许多福特和林肯汽车上都安装数字式进气压力传感器。 这种压力传感器产生的是频率调制式数字信号，它的频率随进气真空而改变，当没有真空时输出信号频率为160HZ，怠速时真空度为19英寸汞柱，
智能压力传感器系统毕业论文
摘要 如今伴随着计算机测控系统特别是多传感器计算机测控系统的发展，智能传感器系统作为一个与之相应的新兴研究方向，正受到人们越来越多的关注。然而，虽然近年来它的研究与开发已取得一定成果，但还远远不能满足实际需求，尤其在压力测量领域更是急待发展。随着压力测控系统的发展，现有的传统压力传感器已无法满足要求，而集信息采集、信息处理和数字通信功能于一身，能自主管理，具有智能化特性的智能压力传感器系统已成为生产实践发展的迫切需求。本文对智能压力传感器系统理论及其在压力测量方面的应用进行了深入研究，提出一种新型智能压力传感器系统，并对其智能化功能、硬件配置和智能化软件进行了全面的设计。 智能化压力传感器系统采用集成度高，功能强大的新型微处理器控制，其内部集成了大量的模拟和数字外围模块，具有很强的数据处理能力。电路内配置了为实现多功能智能化所必需的硬件，并全部采用低价格、小体积器件，还将所有电路设计在一片电路板上，再与传感元件组装在一起，从丽使整个系统在保证智能化功能的前提下，具有体积小、成本低、一体化和抗干扰能力强的特点。 本文研究的智能压力传感器系统具有体积小、成本低、可靠性好、响应速度快、智能化程度高等特点，效果良好，在众多压力测控系统中有着广阔的应用前景。 关键词：智能传感器；压力；微处理器
Abstract With the development of computer control system，especially of the system with multi —sensor,the intelligent sensor or smart sensor，as a new research field，is attracting more and more people’S attention．Although some achievement in the field has been obtained recently,the results are far from application requirements，even worse in the measurement of pressure area．With the development of apres sure control system，the existing traditional pressure sensor has not met the need，however the smart sensor that has the functions of data collection，information processing，digital communication and self-governing has been imminent demand of the development of productive practice．After the theory of smart sensors for pressure measurement has been deeply studied，a new kind of a smart sensor for measuring pressure is developed in this paper to improve this situation，and its overall design of intelligent functions and hardware and software are also described in detail． A microprocessor with powerful functions and higher integration is used as the main control unit．Large numbers of analog and digital peripheral circuits have been also integrated inside，SO the microprocessor has the powerful ability of data processing．All components of the sensor,some of which are necessary for the multiple and intelligent functions，are selected ones with low cost and small package．All circuits are designed in fl piece of PC B and the PCB is installed with the pressure detector together．The smart sensor then obtains the advantages of small dimension，low cost and higher anti—disturbance ability． The smart sensor for measuring pressure designed in this paper has the advantages of small size，low cost，higher performance and response speed，and higher level of intelligence．The result shows that its performance is perfect.So we expect that the smart sensor can have broad future applications in many measuring and controlling systems for pressure． Key words ：smart sensorl; pressure; microprocessor