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當前世界各國壓力傳感器的國內外研究現(xiàn)狀

(1)光纖壓力傳感器

這是研究成果很多的傳感器，但是投入實際領域的卻不多。 其工作原理利用與傳感器受壓時的畸變和反射光強度有關的特性，在硅框架和金鉻薄膜構成的膜片結構之間夾入硅光纖的擋板，有壓力時，光通過擋板的過程中發(fā)生強度變化，檢測出這一微小的變化量 該傳感器已應用于臨床醫(yī)學，用于測量冠狀動脈導管球囊內的壓力。 預計這種壓力傳感器在顯微外科方面一定有良好的發(fā)展前景。 同時，在加工和健康保健方面，光纖傳感器也在迅速發(fā)展。 (2)靜電電容式真空壓力傳感器上海朝輝壓力機器有限公司的靜電電容式壓力傳感器由基板和厚度0. 8~2. 8mm的氧化鋁( Al2O3)構成，其間用自熔環(huán)釬焊。 該環(huán)具有隔離作用，無需溫度補償，可保持長期測量的可靠性和持續(xù)精度。 測量方法采用靜電電容原理，基板上的靜電電容CP位于位移zui大的膜片的中央，另一個基準靜電電容CR位于膜片的邊緣，邊緣難以位移，靜電電容值不變。 CP的變化與所施加的壓力的變化有關，膜片的位移和壓力的關系是線性的。 遇到過載時，薄膜粘貼在基板上不會被破壞，無負載時可以立即返回原位，沒有任何延遲，過載量可以達到100 %，破壞也不會泄漏任何污染介質。 因此，有廣泛的應用前景。 (3)耐高溫壓力傳感器的新型半導體材料碳化硅( SiC )的出現(xiàn)，使單晶高溫傳感器的制作成為可能。 rober.s.oko，做了500 ℃的實驗&alpha； (6H) SiC壓力傳感器，實驗結果表明，在輸入電壓為5V、被檢測壓力為6. 9MPa的條件下，23500 ℃下的滿刻度輸出為44. 66~20. 03mV，滿刻度線度為20. 17 %，滯后為0. 17 %。 在500 ℃下運轉10h，性能幾乎沒有變化，在100 ℃和500 ℃兩點的應變溫度系數( TCGF )分別為20. 19 %/ ℃和- 0. 11 %/ ℃。 該傳感器的主要優(yōu)點是PN結漏電流小，沒有熱匹配問題，沒有升溫引起的塑性變形，能夠批量生產。 Ziermann、Rene是報道使用單晶n型&beta的- SiC材料制成的壓力傳感器，溫度為573K，耐輻射。 在室溫下，該壓力傳感器的靈敏度為20. 2muV/ VKPa。 (4)在硅微機械加工傳感器微機械加工技術逐步完善的今天，硅微機械傳感器在汽車工業(yè)中的應用越來越多。 隨著微機傳感器體積的減小，線度可達到1~2mm，可放在人體重要器官進行數據采集。 Hachol，Andrzej； dziuban、Jan Bochenek報告了可用于眼球測量的眼壓計，其膜片直徑為1mm。 內眼壓為60mmHg時，靜態(tài)輸出為40mV，靈敏度系數高。 (5)具有自我測試功能的壓力傳感器為了降低調試和運行成本，Dirk De Bruyker等人報告了具有自我測試功能的壓電電阻、電容器2元件傳感器。 自測試功能基于熱驅動原理，傳感器尺寸為1. 2mm ×，即3mm ×； 0. 5mm，適用于生物醫(yī)學領域。 (6)多維力傳感器六維力傳感器的研究與應用是多維力傳感器研究的熱點，目前國際上只能生產美、日等少數國家。 我國北京理工大學在追蹤國外發(fā)展的基礎上，開發(fā)了壓電層組合柔軟的光學陣列觸覺，陣列密度為2438tacs/ cm2，力敏，結構靈活，可以掌握和識別雞蛋和鋼球。 現(xiàn)在被用于機器人篩選物。

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