Vitet e fundit, teknologjia e sensorit të vendit tim po zhvillohet me shpejtësi, dhe fushat e tij të aplikimit po zgjerohen gjithashtu. Si lloji më i pjekur i teknologjisë moderne të matjes, teknologjitë e reja, materialet e reja dhe proceset e reja po shfaqen vazhdimisht në fushën e sensorëve të presionit.
Një sensor presioni është një pajisje e përdorur për të zbuluar sinjalet e presionit dhe për t'i shndërruar ato në sinjale elektrike sipas rregullave të caktuara. Përdoret gjerësisht në fushat e ndryshme të prodhimit, industriale dhe hapësinore. Me nënndarjen e fushave të aplikimit, matja e presionit në mjedise të temperaturës së lartë dhe të ashpër të tilla si puset e vajit me temperaturë të lartë dhe zgavrat e ndryshme të motorit po bëhen gjithnjë e më të ulëta se 120 ° C). ° C) do të dështojë, duke rezultuar në dështimin e matjes së presionit. Prandaj, sensori i presionit të temperaturës së lartë bëhet një drejtim shumë i rëndësishëm kërkimi.
Klasifikimi i temperaturës së lartësensorë presioni
Sipas materialeve të ndryshme të përdorura, sensorët e presionit të temperaturës së lartë mund të ndahen në sensorë të presionit të temperaturës së lartë polysilicon (poli-si), sensorë të presionit të temperaturës së lartë SIC, SOI (silikoni në izolues) të presionit të temperaturës së lartë dhe sensorë të temperaturës së lartë dhe sensorë të tjerë të SIS-it. Perspektivat e sensorëve të presionit të temperaturës së lartë SOI janë shumë ideale. Më poshtë prezanton kryesisht sensorin e presionit të temperaturës së lartë SOI.
Sensori i presionit të temperaturës së lartë SOI
Zhvillimi i sensorëve të presionit të temperaturës së lartë SOI kryesisht mbështetet në ngritjen e materialeve SOI.SOI është silikoni në izolues, i cili kryesisht i referohet materialit gjysmëpërçues të formuar midis shtresës së substratit Si dhe shtresës së lartë të shtresës së sipërme, si efekt të brendshëm të shtresës, si efekti i shtresave të SOI. silikoni, dhe përmirëson besueshmërinë e pajisjes. Në shtesë, për shkak të karakteristikave të temperaturës së lartë të shtresës së pajisjes SOI, bëhet një material ideal për përgatitjen e sensorëve të presionit të temperaturës së lartë.
Aktualisht, sensorët e presionit të temperaturës së lartë të SOI janë zhvilluar me sukses jashtë vendit, dhe temperatura e punës është -55 ~ 480 ° C; -55 ~ 500 ° C Sensori i presionit të temperaturës së lartë SOI të zhvilluar nga Qendra e Teknologjisë së Sensorëve Goodrich në Shtetet e Bashkuara; Sensori i presionit të temperaturës së lartë SOI të zhvilluar nga Instituti Francez Leti gjithashtu ka një temperaturë pune më shumë se 400 ° C. Institucionet e Kërkimit Romestik po kryejnë gjithashtu në mënyrë aktive hulumtime mbi sensorët e presionit të temperaturës së lartë SOI, të tilla si Universiteti Xi'an Jiaotong, Universiteti Tianjin dhe Universiteti Peking. Për më tepër, Instituti i Kërkimit të Teknologjisë së Avancuar të Avancuar të Fatri Future të FATRI po kryen gjithashtu punë kërkimore të lidhura, dhe projekti aktual ka hyrë në fazën e demonstrimit.
Parimi i punës i sensorit të presionit të temperaturës së lartë SOI
Në parim, sensori i presionit të temperaturës së lartë SOI kryesisht përdor efektin piezoresistiv të silikonit të vetëm kristal.Kur një forcë vepron në kristalin e silikonit, grilat e kristalit janë deformuar, e cila nga ana tjetër çon në një ndryshim në lëvizjen e një drejtimi të drejtpërdrejtë në një ndryshim të drejtpërdrejtë në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim të drejtpërdrejtë në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në një ndryshim në mënyrë të drejtpërdrejtë të një kontrolli., Formoni një urë Wheatstone siç tregohet në figurën 2 (a); Një zgavër e shpinës së presionit është e vendosur në shtresën e substratit SOI për të formuar një strukturë të ndjeshme ndaj presionit.
Figura 2 (a) Ura e Wheatstone
Kur struktura e ndjeshme ndaj presionit i nënshtrohet presionit të ajrit, rezistenca e piezoresistor ndryshon, e cila nga ana tjetër bën që të ndryshojë voltazhi i tensionit të daljes, dhe vlera e presionit matet përmes marrëdhënies midis vlerës së tensionit të daljes dhe vlerës së rezistencës së piezoresistorit.
Procesi i fabrikimit të sensorit të presionit të temperaturës së lartë SOI
Procesi i përgatitjes së sensorit të presionit të temperaturës së lartë SOI përfshin procese të shumta MEMS. Disa hapa kryesorë janë prezantuar shkurtimisht këtu për të kuptuar procesin e sensorit, kryesisht duke përfshirë përgatitjen piezoresistor, përgatitjen e plumbit metalik, përgatitjen e filmit të ndjeshëm ndaj presionit dhe paketimin e dhomës së presionit.
Theelësi i përgatitjes së varistorëve qëndron në kontrollin e përqendrimit të dopingut dhe optimizimin e procesit të mëvonshëm të formimit të etching; Shtresa e plumbit metalik shërben kryesisht si lidhje e urës së Wheatstone; Përgatitja e filmit të ndjeshëm ndaj presionit kryesisht mbështetet në procesin e detit të thellë të silikonit; Paketimi i zgavrës zakonisht ndryshon në varësi të aplikimit të sensorit të presionit,
Meqenëse sensorët aktualë të komercializuar të presionit të temperaturës së lartë nuk mund të plotësojnë mirë kërkesat për matjen e presionit të mjediseve të veçanta të ashpra siç janë puset e vajit me temperaturë të lartë dhe motorët aero, hulumtimet e ardhshme mbi sensorët e presionit të temperaturës së lartë janë bërë të pashmangshme. Hulumtimi i ardhshëm mbi sensorët e presionit të temperaturës së lartë SOI duhet të përqëndrohet në zgjidhjen e stabilitetit afatgjatë dhe problemet e vetë-ngrohjes së sensorëve në mjedise të ashpra me temperaturë të lartë dhe përmirësimin e saktësisë së sensorëve të presionit. aspekt
Sigurisht, ardhja e epokës inteligjente kërkon gjithashtu sensorë të presionit të temperaturës së lartë SOI të kombinuara me teknologji të tjera multidisiplinare për të sjellë funksione më inteligjente siç janë vetë-kompensimi, vetë-kalibrimi dhe ruajtja e informacionit për sensorin, në mënyrë që të plotësojë më mirë misionin e ndjejes së presionit të mjedisit me temperaturë të lartë. .
Koha e postimit: MAR-03-2023