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SUNX傳感器工作運(yùn)行參數(shù)的提高辦法有哪些
SUNX傳感器可以分為測定壓力、對(duì)大氣的相對(duì)壓力和差壓。測定壓力時(shí)，傳感器內(nèi)自身帶有真空參考?jí)?，所測壓力與大氣壓力無關(guān)，是相對(duì)于真空的壓力。對(duì)大氣的相對(duì)壓力是以大氣壓力為參考?jí)?，因此傳感器彈性膜一?cè)始終與大氣是連通的。由于大氣壓力與離地面的高度、四季中大氣中水汽含量的變化以及不同地點(diǎn)和組成大氣的各種氣體的含量的變化有關(guān)。
因此，所測得的相對(duì)壓力便與上述因素有關(guān)。此外，還可從傳感器彈性膜兩側(cè)分別導(dǎo)人流體壓力，這樣能測定流體不同地點(diǎn)或流體間的差壓。針對(duì)不同用途應(yīng)選用不同結(jié)構(gòu)的壓力傳感器。壓力傳感器的壓力適用范圍是分級(jí)的。這是因?yàn)閴毫鞲衅鞯膹椥阅こ惺芰黧w壓力有一個(gè)限度。這就是通常所說的耐壓極限，超過此極限彈性膜便破裂了。一般來說，每一傳感器都有20 - 300 %的過壓能力。因此，產(chǎn)品說明書上的壓力大量程為耐壓極限的30 - 80 %. 選用過高的壓力量程是不必要的。壓力量程的選用應(yīng)主要考慮三個(gè)方面的因素：即傳感器的大過壓能力、精度與壓力量程的關(guān)系和傳感器的價(jià)格與壓力量程的關(guān)系。
對(duì)于傳感器的大過壓能力，傳感器承受靜壓力與動(dòng)壓力情況下是有很大區(qū)別的。后者往往會(huì)出現(xiàn)沖擊壓力，甚至沖擊波。沖擊壓力遠(yuǎn)高于靜壓力。如果選用的大工作壓力量程是指靜壓力的話，傳感器在承受動(dòng)壓力時(shí)，應(yīng)選用較大的過壓能力。否則沖擊壓力很容易達(dá)到極限耐壓，使壓力傳感器受到破壞。對(duì)于精度與壓力量程的關(guān)系。壓力傳感器的熱零點(diǎn)漂移和熱靈敏度漂移系數(shù)及非線性誤差是影響傳感器精度的重要指標(biāo)。對(duì)同一壓力傳感器來說，熱零點(diǎn)漂移系數(shù)隨工作壓力增加而減小，而熱靈敏度系數(shù)和非線性誤差隨工作壓力增加而增加。因此，工作壓力增加有利于減小熱零點(diǎn)漂移，而不利于熱靈敏度漂移和非線性誤差。熱零點(diǎn)漂移比較大時(shí)，提高工作壓力量程有利于提高壓力傳感器的精度。熱零點(diǎn)漂移比較小時(shí)，減小工作壓力量程有利于提高精度。對(duì)不同壓力量程的傳感器來說，靈敏度是不同的。低壓力量程傳感器的靈敏度高分辨率自然也高。
SUNX傳感器信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償,從而簡化生產(chǎn)工藝,提高產(chǎn)品的抗干擾性和測量精度。 通過該課題的研究,提高了傳感器的絕緣性能、穩(wěn)定性能和溫度性能,補(bǔ)償后的產(chǎn)品-40～125℃范圍內(nèi)精度達(dá)0.1級(jí),能在惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定和可靠地工作。
具體流程是SUNX傳感器基體先經(jīng)過不同目數(shù)砂紙進(jìn)行粗拋,再將粗拋后的傳感器基體依次經(jīng)過粒度分別為500nm、250nm的金剛石懸浮拋光液和粒度為50nm的SiO2拋光液對(duì)傳感器基體精拋。第二種方法是:采用Tegramin-25精密拋光機(jī)拋光。流程是傳感器基體先經(jīng)過不同目數(shù)砂盤進(jìn)行粗拋,再將粗拋后的傳感器基體依次經(jīng)過粒度為3μm、1μm的金剛石拋光液對(duì)其精拋。兩者相比,后者獲得了更平整的基體表面,且拋光效率遠(yuǎn)高于前者。
其次,本文對(duì)絕緣膜進(jìn)行了研究,比較了多種用于制備傳感器的絕緣膜,結(jié)合各種絕緣膜特性以及實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有制備條件,選用SiO2薄膜作為絕緣膜。采用射頻磁控濺射SUNX傳感器和等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積SUNX傳感器)技術(shù)制備絕緣膜,終,采用PECVD方法成功制備了膜厚為900nm,且絕緣電阻大于500MΩ的SiO2薄膜。接著,結(jié)合傳感器的技術(shù)需求及現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室條件,本文選擇NiCr合金薄膜作為傳感器的功能電阻膜。由于傳感器量程和功耗等條件的限制,要求功能薄膜厚度在500nm~1μm,電阻阻值在1KΩ~10KΩ。因此,為了達(dá)到指標(biāo),我們對(duì)功能電阻膜進(jìn)行了系統(tǒng)的探索。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在N2氣氛中熱處理時(shí),隨著熱處理溫度的升高,電阻阻值逐漸減小;在真空和空氣中熱處理時(shí),隨著熱處理溫度的升高,電阻阻值逐漸增加;并且在真空中沉積功能薄膜時(shí),隨著抽真空時(shí)間增加,電阻阻值不斷減小。終,通過射頻磁控濺射方法成功制備了厚度為500nm,阻值為1KΩ~10KΩ的NiCr功能電阻。
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