擴(kuò)散硅壓力傳感器型低壓硅傳感器,可以對十分之一磅/in2的應(yīng)力產(chǎn)生響應(yīng),目前已有這種產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用。在非常小的變化范圍內(nèi),硅傳感器已能測量液位壓力的微弱變化或呼出物施加的壓力。這些裝置采用了壓力感測的新型技術(shù),可以取代很多應(yīng)用的機(jī)械壓力裝置。但你如何能在應(yīng)用中進(jìn)行最好的選擇呢？判斷的好方法就是測試硅傳感器和傳統(tǒng)傳感器間的差別,市場優(yōu)勢和你所用的硅傳感器的技術(shù)規(guī)格。 

  什么能正確的組成低壓傳感器系統(tǒng)?一般來說,在硅傳感器中典型的壓力范圍在0–0.15 psi F.S.之間,常常能到上升到0–10,000 psi。公司對不同低壓的定義為,基于其傳感器的設(shè)計和它們的生產(chǎn)過程。響應(yīng)小于5 psi的傳感器一般要求不同的沖模拓?fù)浜凸に嚰夹g(shù)。根據(jù)此問題的討論,也就是將小于5 psi的壓力定義為低壓范圍。
硅工藝的差異形成低壓感測的硅微機(jī)械元件由同類工藝制造,以形成標(biāo)準(zhǔn)的壓力量程元件,但存在關(guān)鍵的區(qū)別。標(biāo)準(zhǔn)量程的元件包括蝕刻在薄隔膜上的電阻橋（惠斯通方式）。當(dāng)電壓源激勵的壓力形成隔膜偏移時就會改變電阻值并且引起輸出電壓的變化。低壓硅傳感器工作與此類似,但也存在明顯的特征,包括突起的隔膜結(jié)構(gòu)和用于應(yīng)力集中的約50%的隔膜面積。精確地蝕刻薄膜厚度和策略的放置電阻也能極大地擴(kuò)大傳感器的容量。另外,硅傳感器采用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體批處理工藝也會出現(xiàn)其規(guī)模生產(chǎn)的成本優(yōu)勢。
低壓硅傳感器通常用于以下三個主要市場：
  擴(kuò)散硅低壓傳感器是加熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中不可缺少的部件。在其它應(yīng)用中,它們可以監(jiān)測通風(fēng)和空氣流量,確定氣流的體積,檢測由于弄臟的過濾器變化引起的負(fù)荷問題以及控制整個系統(tǒng)的壓力。這些應(yīng)用都要求產(chǎn)品在0.015 psi的壓力變化中能檢測出壓力差別。
  醫(yī)藥.如果沒有小尺寸的傳感器,許多醫(yī)學(xué)應(yīng)用都不可能檢測環(huán)境變化和條件。所以設(shè)計必須滿足如下要求：相對小的傳感器（1–2 mm）,能測量人體內(nèi)的流體壓力。這些裝置一般為導(dǎo)尿管器件,它們可以插入頭蓋骨、心腔或子宮,以實(shí)時監(jiān)測棘手的外科手術(shù),這種情況絕對了產(chǎn)品為一次性的低價品。用于呼吸計的低壓產(chǎn)品要求傳感器量程在0.5 psi以下。這些作業(yè)以前由根據(jù)時間變化的機(jī)械壓力開關(guān)執(zhí)行。
 汽車.低費(fèi)用和高可靠性是組成感測外部汽車條件的基本要素,包括噴射、汽油蒸汽和排氣裝置。新近的汽車都采用硅傳感器監(jiān)測輪胎、管線和剎車壓力。硅半導(dǎo)體傳感器的應(yīng)用范圍也可擴(kuò)展到制造封裝技術(shù)以保護(hù)汽車元件在惡劣環(huán)境條件下的使用。
應(yīng)用要求和傳感器類型
  由于每種應(yīng)用都有其各自的特點(diǎn),因此,你必須在選擇過程中充分考慮整個系統(tǒng)的各方面影響。務(wù)必確定壓力源的輸入,希望的輸出和各種相關(guān)的操作條件。安裝位置和方向,與壓力源的遠(yuǎn)近程度、導(dǎo)線應(yīng)力、接口和壓力連接、確定封裝形式能承受的沖擊性能和影響的精度范圍。例如在醫(yī)藥應(yīng)用中,感測壓力的膜元件必須進(jìn)行無封裝安裝。在受溫度波動影響的測量過程中,必須有更高級的傳感器用于補(bǔ)償和校準(zhǔn)偏移量,如此才能消除材料產(chǎn)生的溫度系數(shù)。諸如濕度和污染等周圍環(huán)境,也會對醫(yī)學(xué)的防護(hù)應(yīng)用產(chǎn)生影響。精度方面的權(quán)衡結(jié)果是通過微處理器控制某些特性并消除不希望的結(jié)果。系統(tǒng)組成（如電源、放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、控制電路）與傳感器模擬輸出信號的兼容性必須達(dá)到希望的解決方案和全部設(shè)計的精度。
每種壓力傳感器都有材料特性,其能根據(jù)施加的壓力變化形成可度量的輸出數(shù)據(jù)。當(dāng)你在考慮通用檢測器的技術(shù)數(shù)據(jù)時,務(wù)必要牢記自己的技術(shù)需求。
 硅微機(jī)械材料.這些產(chǎn)品由注入電阻的微機(jī)械硅隔膜組成,這種隔膜能在壓力作用下產(chǎn)生壓電變化。應(yīng)用包括醫(yī)學(xué)通風(fēng)設(shè)備、身體內(nèi)壓檢測、汽車通風(fēng)、真空吸塵和蒸汽壓力。
電子材料.這類產(chǎn)品包括應(yīng)力計和可變電容傳感器（非微機(jī)械硅制造的）。應(yīng)力計采用偏轉(zhuǎn)厚/薄膜、金屬薄片或粘合金屬薄片的耦合效應(yīng)。可變電容元件結(jié)合電容的變化并將它轉(zhuǎn)換為可測量的信號。應(yīng)力計用于接觸式和機(jī)械壓力應(yīng)用中。
真空計.真空傳感器將加熱導(dǎo)線作為平衡橋的一個腿,通過測量其阻值的變化來檢測壓力。它們主要用于檢測真空泵腔室達(dá)到的真空值,諸如電子顯微鏡和其它工藝設(shè)備。
壓電材料.這類傳感器是由聚合體、晶體、陶瓷和薄膜制成,當(dāng)它們被施加機(jī)械時會產(chǎn)生電極化。這類產(chǎn)品非常適合用于動態(tài)壓力源而不適合用于大氣壓力那樣的連續(xù)靜態(tài)情況。它們能在惡劣環(huán)境下很好地工作。