硅压力传感器制造技术

一种硅压力传感器，包括硅压敏元件和差动式放大器，放大器输出端增设一输出耦合电阻；在硅压敏元件的外表面上或附近设置一热敏电阻，热敏电阻的温度系数与硅压敏元件的温度系数正好正负相反，热敏电阻与输出耦合电阻并联；能抵消硅压敏元件所受温度的影响，达到温度补偿的目的，提高传感器的测量精度；能满足大气气压的测量是高精度、低成本、一次性使用的要求，使硅压力传感器在大气探测中得到应用。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术是一种硅压力传感器，特别是用于高空气象综合探测仪器上的硅压力传感器。硅压力传感器比起传统的真空膜盒气压传感器来有其很大的优点稳定性好、灵敏度高、滞后小，但其缺点也是致命的硅作为半导体材料其温度系数很大，以致于不做温度补偿就会因精度太低而几乎不能使用。一般的温度补偿方法是在硅压敏元件内部加入热敏电阻，其温度引起的阻值变化抵消温度引起的压力变化，使输出的电量为单纯的压力变化量。这种方法由于工艺复杂而成本很高，而高空气象综合探测仪器是一次性使用后再也不能回收的，因此，现有的硅压力传感器不适合用于高空气象综合探测仪器上。本技术的目的就是为了提供一种高精度低成本的硅压力传感器，既能达到气象探测等领域中压力测量的精度要求，又能使其成本较低而适合用于高空气象综合探测仪器上。本技术的技术方案是一种硅压力传感器，包括硅压敏元件和差动式放大器，其特征在于放大器输出端增设一输出耦合电阻；在硅压敏元件的外表面上或附近设置一热敏电阻，热敏电阻的温度系数与硅压敏元件的温度系数正好正负相反，热敏电阻与输出耦合电阻并联。下面结合本技术的实施例及其附图作进一步的说明。附图说明图1为本技术实施例的电原理图。参见图1所示的硅压力传感器，包括有硅压敏元件P、热敏电阻Rt、放大器U1、U2、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7。硅压敏元件P共有四端，端1接电源，端3接地，端2和端4各通过R5和R6接入放大器U1、U2的正输入端；放大器U1的输出端接电阻R3，电阻R3另一端接放大器U2的负输入端，放大器U2的输出端接耦合电阻R7的一端；电阻R2和电阻R4分别跨接放大器U1、U2的负输入端和输出端之间；电阻R1的一端接放大器U1负输入端与电阻R2的接点，另一端接地；热敏电阻Rt放置在硅压敏元件P表面，也可以放在其附近，其两端与耦合电阻R7并联，并通过电阻R7输出。放大器U1、U2及其周围电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6组成差动式放大器，其中设定R1＝R4、R2＝R3，增益A=R4R3+1.]]>硅压敏元件P具有负温度系数，热敏电阻Rt则采用正温度系数，为了使两个温度系数的绝对值相等，在热敏电阻Rt两端并接耦合电阻R7，以改变热敏电阻Rt的变化量。硅压敏元件P的压力变化量经放大电路放大后通过R7耦合输出；同时，热敏电阻Rt的阻值变化改变R7两端的阻值，当硅压敏元件P的压力变化量受温度影响变大时，由于热敏电阻Rt与硅压敏元件P的温度系数相反，热敏电阻Rt阻值减小，R7两端的阻值随之减小，输出的压力变化量也将减小，反之亦然。在校准时，调节R7阻值，使热敏电阻Rt的变化量与硅压敏元件P受温度影响的变化量相同而方向相反，这样，热敏电阻Rt输出的温度变化量将抵消硅压敏元件P受温度影响的变化量，经R7输出的电量即为经温度补偿压力变化量。本技术的积极效果在于能抵消硅压敏元件所测值中受温度影响的值，达到温度补偿的目的，大大提高传感器的测量精度；尤其是，在硅压敏元件外部设置补偿元件——热敏电阻，工艺简单，具有高精度，低成本的特点；能满足大气气压的测量是高精度、低成本、一次性使用的要求，使硅压力传感器在大气探测中得到应用；如有需要也可用于液体压力的测量。权利要求一种硅压力传感器，包括硅压敏元件和差动式放大器，其特征在于放大器输出端增设一输出耦合电阻；在硅压敏元件的外表面上或附近设置一热敏电阻，热敏电阻的温度系数与硅压敏元件的温度系数正好正负相反，热敏电阻与输出耦合电阻并联。专利摘要一种硅压力传感器，包括硅压敏元件和差动式放大器，放大器输出端增设一输出耦合电阻；在硅压敏元件的外表面上或附近设置一热敏电阻，热敏电阻的温度系数与硅压敏元件的温度系数正好正负相反，热敏电阻与输出耦合电阻并联；能抵消硅压敏元件所受温度的影响，达到温度补偿的目的，提高传感器的测量精度；能满足大气气压的测量是高精度、低成本、一次性使用的要求，使硅压力传感器在大气探测中得到应用。文档编号G01L9/08GK2476012SQ01239290公开日2002年2月6日 申请日期2001年5月14日 优先权日2001年5月14日专利技术者李吉明 申请人:上海无线电二十三厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅压力传感器，包括硅压敏元件和差动式放大器，其特征在于：放大器输出端增设一输出耦合电阻；在硅压敏元件的外表面上或附近设置一热敏电阻，热敏电阻的温度系数与硅压敏元件的温度系数正好正负相反，热敏电阻与输出耦合电阻并联。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：李吉明，
申请(专利权)人：上海无线电二十三厂，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]