压力传感器的过载保护设计方法

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  压力传感器是一种常用的传感器,应用的范围也是非常广的。压力传感器有很多参数指标其中有一项是过载保护,大家对于这项过载保护技术了解吗,今天小编就来介绍一下压力传感器的过载保护设计方法吧。

  过载就是负荷过大,超过了设备本身的额定负载,产生的现象是电流过大,用电设备发热,线路长期过载会降低线路绝缘水平,甚至烧毁传感器设备或线路;过载保护就是即使负荷超过了额定负载也不会出现烧坏线路的情况,但是也有一个度,一般是150%的范围内,而且不能持续过载工作。

  压力传感器有很多形式,每种结构形式的过载保护设计方法也是各不相同的,众多方法都有各自的优点和缺点,采用MEMS 技术的小量程、高灵敏压力传感器通常有平膜、岛膜、梁膜等结构,在设计过载保护时,一般采用凸台等方法实现,形成方法有背部刻蚀技术、硅直接键合技术、玻璃刻蚀技术等。然而这些结构一般都有一个很大的局限性就是腔体尺寸较大,进一步提高灵敏度受到限制,而且降低了硅片利用率,增加了制造工艺的复杂度,提高了生产成本。目前小量程、高灵敏压力传感器的研究热点集中在牺牲层结构压力传感器,这主要是因为牺牲层结构压力传感器弹性膜片很薄,厚度可做到2 μm,甚至更薄。在这样薄的结构上,如果采用扩散硅或多晶硅薄膜作为牺牲层结构压力传感器的应变电阻,其厚度相对较大,对弹性膜片应力分布影响很大,不利于牺牲层结构压力传感器的性能优化,因此采用多晶硅纳米薄膜制作应变电阻更能发挥牺牲层技术的优点。

  过载保护是每种传感器都要考虑的,因为在使用过程中可能会出现测量值大于量程的情况,只有设计了过载保护的传感器才能更好的使用,也才能使用得更久。

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