溅射式
是一种基于溅射薄膜技术制造的高性能压力传感器,以下是其详细介绍:
工作原理
溅射式压力传感器的核心部件是利用离子束溅射成膜设备在高强度耐蚀不锈钢上沉淀绝缘及敏感薄膜所形成的压力敏感芯体.当被测介质压力作用于弹性不锈钢膜片一侧时,弹性膜片产生变形,位于另一面的惠斯顿电桥桥臂电阻薄膜的几何尺寸也随之发生相应变形,阻值改变,电桥因阻值改变而产生与压力成线性比例的输出信号,该信号经放大调节等处理后,传输给处理电路进行显示或控制.
特点
长期稳定性好:绝缘膜、基底、敏感膜之间在高真空环境内淀积,以原子力结合,无粘贴胶的蠕变影响,且敏感膜有二氧化硅保护膜,精度高、重复性好、长期稳定性佳,工作温度范围宽,如某些设计可耐温-200℃∽400℃.
耐高强度震动和冲击:敏感芯体与不锈钢压力接嘴通过激光焊接或等离子焊接成一体,无“O”型橡胶密封圈和充硅油,压力介质直接作用于耐蚀不锈钢敏感芯体,可承受高强度震动和冲击,无泄漏风险.
温度特性好:采用半导体工艺技术和激光调阻技术,利用电桥自补偿特性,在-200℃∽400℃全温区范围内温漂小于0.02%/℃.
测量真实、频响高:压力介质直接作用于敏感芯体,无隔离膜和充灌液,测量真实,频响高,设计频响可达20kHz以上.
制造工艺
主要采用离子束溅射或射频磁控溅射等工艺.离子束溅射由离子源、离子引出极和沉积室组成,在高真空或超高真空中,使惰性气体电离产生正离子和电子,轰击靶材,使靶材原子或分子溅射出来沉积到基板上形成薄膜.射频磁控溅射则是在阴极与阳极间加正交磁场和电场,产生磁控型异常辉光放电,氩气电离后,电子在电磁场作用下限制在一定空间内,增加与工作气体分子的碰撞几率,使靶材原子溅射出来沉积在工件表面形成薄膜.
应用领域
工业自动化:广泛应用于各类工业生产过程中的压力监测与控制,如化工、石油、冶金、电力等行业,可精确测量管道内流体压力、设备内压力等,保障生产过程的安全稳定运行.
航空航天:用于飞机、卫星等航空航天设备的压力测量,如飞机发动机的进气压力、液压系统压力、舱内压力等,对可靠性和精度要求极高,溅射式压力传感器能够满足其在恶劣环境下的高精度测量需求.
汽车制造:在汽车发动机、制动系统、空调系统等中,测量机油压力、燃油压力、制动液压力、空调制冷剂压力等,为汽车的性能评估、故障诊断和安全保障提供重要数据支持.
工程机械:在挖掘机、装载机、起重机等工程机械中,监测液压系统压力,确保设备的正常运行和操作安全,同时也有助于提高设备的工作效率和使用寿命.
能源领域:例如在石油、天然气的开采、运输和储存过程中,以及在风力发电、太阳能发电等新能源领域,对压力进行精确测量和监测,保障能源生产和传输的高效与安全.
医疗设备:在一些医疗设备中,如呼吸机、麻醉机、血液透析机等,需要精确测量和控制气体或液体的压力,溅射式压力传感器能够为医疗设备的稳定运行和患者的安全提供保障.