Viime vuosina kotimaani anturitekniikka kehittyy nopeasti, ja myös sen sovelluskentät laajenevat. Paineanturien alalla on jatkuvasti syntymässä nykyaikaisen mittaustekniikan kypsimmänä tyyppinä, uusia tekniikoita, uusia materiaaleja ja uusia prosesseja.
Paine -anturi on laite, jota käytetään paineesignaalien havaitsemiseen ja muun muuntamiseen sähköisten signaaleiksi tiettyjen sääntöjen mukaisesti. Sitä käytetään laajasti erilaisissa tuotannossa, teollisuus- ja ilmailu- ja avaruusalueissa. Sovelluskenttien alajakoon, paineen mittaus korkean lämpötilan ja ankarien ympäristöjen, kuten korkean lämpötilan öljykaivojen ja erilaisten moottorin onteloiden, on tulossa yhä tärkeämpiä, kun taas tavallisissa paine-antureissa käytetyt materiaalit ylittävät tietyn lämpötilan (esimerkiksi hajautetun silikonipaine-sensorien työlämpötila) on alhaisempi kuin 120 ° C). ° C) epäonnistuu, mikä johtaa paineen mittausvirheeseen. Siksi korkean lämpötilan paineanturista tulee erittäin tärkeä tutkimussuunta.
Korkean lämpötilan paineanturien luokittelu
Käytettyjen erilaisten materiaalien mukaan korkean lämpötilan paineanturit voidaan jakaa Polysilicon (Poly-Si) korkean lämpötilan paineantuksiin, sic-korkean lämpötilan paineantureihin, Soi (eristimellä pii)) korkean lämpötilan paineasentimet, SOS (safiiren piin painepriinin pika-paine-aistit) SIIKE-PIILIPHIRE-TUTKIMUKSET. SOI: n korkean lämpötilan paineanturien tila ja näkymät ovat erittäin ihanteellisia. Seuraava tuo pääasiassa SOI: n korkean lämpötilan paineanturin.
Soi korkea lämpötilan paineanturi
SOI-korkean lämpötilan paineanturien kehittäminen riippuu pääasiassa Soi-materiaalien nousuun pii, ja parantaa laitteen luotettavuutta. Lisäksi SOI-laitekerroksen korkean lämpötilan ominaisuuksien vuoksi siitä tulee ihanteellinen materiaali korkean lämpötilan paineanturien valmistukseen.
Tällä hetkellä SOI: n korkean lämpötilan paineanturit on kehitetty menestyksekkäästi ulkomaille, ja työlämpötila on -55 ~ 480 ° C; -55 ~ 500 ° C SOI korkean lämpötilan paineanturi, jonka Goodrich Advanced antur Technology Center on kehittänyt Yhdysvalloissa; Ranskan Leti-instituutin kehittämän SOI: n korkean lämpötilan paineanturin työlämpötila on myös yli 400 ° C. RAHOITUSTEN TUTKIMUKSET Suorittavat myös aktiivisesti tutkimusta SOI: n korkean lämpötilan paineantureista, kuten Xi'an Jiaotongin yliopistosta, Tianjinin yliopistosta ja Pekingin yliopistosta. Lisäksi Fatri Future Advanced Technology Research Institute of Fatri suorittaa myös siihen liittyvää tutkimustyötä, ja nykyinen projekti on tullut esittelyvaiheeseen.
SOI: n korkean lämpötilan paineanturin työperiaate
Periaatteessa SOI -korkean lämpötilan paineanturi hyödyntää pääasiassa yksikristallipidon pietsoresisoivaa vaikutusta. Kun voima vaikuttaa silikonikiteeseen, kiteen hila on muodonmuutos, mikä puolestaan johtaa kantajien liikkuvuuden liikkuvuuteen, mikä johtaa silikonikiteisen kideseiden topisarin resistiivisyyteen. muodostavat Wheatstone -silta kuvan 2 (a) mukaisesti; Paine ontelo on syövytetty SOI -substraattikerrokseen paineherkän rakenteen muodostamiseksi.
Kuva 2 (a) Wheatstone -silta
Kun paineherkkä rakenne kohdistuu ilmanpaineeseen, pietsoresisorin vastus muuttuu, mikä puolestaan aiheuttaa lähtöjännitteen muutoksen ja paineaarvo mitataan lähtöjännitteen ja piezoresorisorin vastusarvojen välisen suhteen kautta.
SOI: n korkean lämpötilan paineanturin valmistusprosessi
SOI: n korkean lämpötilan paineanturin valmistusprosessi sisältää useita MEMS-prosesseja. Joitakin keskeisiä vaiheita otetaan lyhyesti käyttöön anturin prosessin ymmärtämiseksi, mukaan lukien pääasiassa pietsoresistorin valmistelu, metallin lyijynvalmistus, paineherkkä kalvonvalmistus ja painekammion pakkaus.
Avain varistorien valmistukseen on dopingpitoisuuden hallinta ja seuraavan syövytysmuovausprosessin optimointi; Metalli lyijykerros toimii pääasiassa Wheatstone -sillan yhteytenä; Paineherkän kalvon valmistus riippuu pääasiassa syvästä piin etsausprosessista; Ontelon pakkaus vaihtelee yleensä paineanturin levittämisen mukaan
Koska nykyiset kaupallistetut korkean lämpötilan paineanturit eivät pysty hyvin täyttämään erityisten ankarien ympäristöjen, kuten korkean lämpötilan öljykaivojen ja lentokoneiden, paineen mittausvaatimuksia, tulevasta korkean lämpötilan paineantureista on tullut väistämättömiä. Sen erityisrakenteen ja korkean lämpötilan ominaisuuksien suhteen SOI-materiaaleista on tullut ihanteellisia materiaaleja korkean lämpötilan painosanoreille. SOI: n korkean lämpötilan paineanturien tulevaisuuden tutkimuksen tulisi keskittyä anturien pitkäaikaisen vakauden ja itsekämmittävien ongelmien ratkaisemiseen korkean lämpötilan ankarissa ympäristöissä ja parantaa paineanturien tarkkuutta. näkökohta.
Älykkään aikakauden tulo vaatii tietysti myös SOI: n korkean lämpötilan paineantureita yhdistettynä muihin monitieteisiin tekniikoihin, jotta saadaan enemmän älykkäitä toimintoja, kuten itse kompensointia, itsekalibrointia ja tiedon varastointia anturille, jotta voidaan paremmin suorittaa monimutkaisten korkean käräjäympäristön paineen tehtävä. .
Viestin aika: helmikuu-13-2023