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科米洛的单晶硅和扩散硅压力传感器有什么区别?2021-01-18

人类在传感器领域的研发已经取得了非常辉煌的成就,从最初只能定义模糊的精度,到实现0.02级的超高精度,从开始的笨拙的尺寸,到现在的手握盈尺之间,材料的不同也在改变着传感器的发展方向,电容式,陶瓷式已成时代的掠影,进入大众视野的单晶硅和扩散硅将大放异彩。

单晶硅传感器
 
单晶硅传感器和扩散硅传感器主导市场,不仅仅是因为电容式和陶瓷式在技术领域的局限性,而是因为硅材质的传感器在材料来源和技术潜力上更加有优势。
 
从原理上来看,扩散硅被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,和用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。而单晶硅有着更加快捷的测量原理和简单的结构。单晶硅传感器在原理上有分为谐振式和硅压阻式。
 
以谐振式传感器研发的代表是横河YOKOHAWA变送器,它在单晶硅芯片上采用微电子机械加工技术,在单晶硅芯片上制成两个完全一致的H形状的谐振梁,并以一定的频率产生振动。其谐振频率取决于梁的长度和张力,其梁的长度已经确定,而张力是随压力变化而变化。从而把压力的变化转换成频率的变化,对差压采用频率差分技术,并将频率差信号直接输出到CPU进行运算和A/D转换。
 
科米洛是硅压阻传感器开放和应用的代表。因硅压阻式传感器在精度和稳定性上的表现更加突出,因此将成为国产压力变送器突破国际技术封锁,实现弯道超车的关键点。应用在一般领域的非超高精度,XN900/700的单晶硅传感器精度可以达到0.05%,通过温度补偿后可实现3年以上的稳定性能。

单晶硅压力变送器
 
市场需要什么,科技的发展方向就走向哪里。单晶硅传感器的市场在于压力领域的测量,如配有传感器的压力、差压变送器在石油,化工,电力和机械上的应用。过去,这些领域采用的是进口变送器,由于其在货期和价格方面有很多苛刻的限制,这也激发了国产变送器在传感器研发和制造上的动力,并且市场也更愿意接受在质量和价格上都比较好的国产传感器,如此一来硅压阻式将会乘着这股东风趋势走向世界。