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單晶硅壓力變送器和擴(kuò)散硅壓力變送器的主要區(qū)別在于它們的傳感器材質(zhì)和工作原理。
傳感器材質(zhì)和工作原理的不同
單晶硅壓力變送器采用單晶硅片為彈性元件，在單晶硅膜片上利用集成電路的工藝，在單晶硅的特定方向擴(kuò)散一組等值電阻，并將電阻接成橋路。單晶硅片置于傳感器腔內(nèi)。單晶硅諧振傳感器是一種單晶硅芯片，利用微電子機(jī)械加工技術(shù)在單晶硅片上制造兩個(gè)相同的H形諧振梁，并產(chǎn)生一定頻率的振動(dòng)。共振頻率取決于梁的長度和張力，梁的長度已經(jīng)確定，張力隨壓力變化。結(jié)果，壓力的變化被轉(zhuǎn)換為頻率的變化，頻率差技術(shù)被用于差壓，且頻率差信號(hào)被直接輸出到CPU以進(jìn)行操作和轉(zhuǎn)換。需要注意的是，這種電磁激勵(lì)和電磁拾振方式特指單晶硅諧振傳感器，而非所有單晶硅壓力變送器。
擴(kuò)散硅壓力變送器的傳感器是將壓力通過不銹鋼膜片與內(nèi)部密封硅油傳遞到內(nèi)部的敏感芯片的原理工作的。輸出快，靈敏度高，準(zhǔn)確穩(wěn)定，便于小型化生產(chǎn)加工，且敏感芯片可不直接接觸被測介質(zhì)。但受溫度影響較大。基于壓阻效應(yīng)原理和集成技術(shù)，將擴(kuò)散硅壓力傳感器沿單晶硅晶片的特征晶體方向制成應(yīng)變電阻，形成惠斯通電橋。利用硅材料的彈性特性和全硅材料的各向異性微加工，制作了一種集成力傳感和力電轉(zhuǎn)換檢測的擴(kuò)散硅傳感器。
