传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一。从宇宙开发到海底探索,从生产过程控制到现代文明生活,几乎每一项技术都离不开传感器。因此,许多国家非常重视传感器技术的发展。国内的传感器发展也很迅速,有几家企业也是国内研发设计传感器老品牌了,例如,aj九游会官网有限企业所研发的aj九游会官网具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、成本低、集成方便等优点。可广泛应用于压力、高度、加速度、液体流量、流量测量和控制。此外,它还广泛应用于水利、地质、气象、化工、医疗等领域。由于该技术是平面工艺和三维加工的结合,易于集成,可用于制造血压计、风速计、水速计、压力表、电子秤和自动报警装置。aj九游会官网已成为各种传感器中技术最成熟、性能最稳定、性价比最高的传感器。因此,从事现代测量和自动控制的技术人员必须了解和熟悉国内外aj九游会官网的研究现状和发展趋势。
现代aj九游会官网以半导体传感器的发明为标志,半导体传感器的发展可分为四个阶段:
(1)发明阶段(1945-1960年):这一阶段主要标志着1947年双极性晶体管的发明。此后,半导体材料的这一特性得到了广泛的应用。史密斯和1945发现,当外力作用于半导体材料时,其电阻会发生显著变化。aj九游会官网根据这一原理,将应变电阻片粘在金属薄膜上,即将力信号转换为电信号进行测量。目前最小尺寸约1cm。
(2)技术发展阶段(1960-1970年):随着硅扩散技术的发展,技术人员选择合适的晶体直接在晶体表面扩散应变电阻,然后在背面加工成凹形,形成较薄的硅弹性膜,称为硅杯[3]。硅杯传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定性好、成本低、集成方便等优点。
(3)商业综合加工阶段(1970-1980年):硅的各向异性腐蚀技术应用于硅杯扩散理论。扩散硅传感器的加工工艺主要是硅的各种异性腐蚀技术,已发展成为可自动控制硅膜厚度的各向异性加工技术[4],主要包括V型槽法、浓硼自动中止法、阳极氧化自动中止法和微机控制自动中止法。由于多个表面可同时腐蚀,数千个硅压膜可同时生产,实现了工厂的综合加工模式,进一步降低了成本。
(4)微机加工阶段(1980年至今):上世纪末出现的纳米技术使微机加工技术成为可能。
结构aj九游会官网可由计算机控制,线度可控制在微米范围内。该技术可用于加工、蚀刻微米级沟、条、膜,使aj九游会官网进入微米阶段。
aj九游会官网的发展趋势。
如今,aj九游会官网在世界各地的研究领域非常广泛,几乎渗透到各行各业,但总之,主要有以下趋势:
(1)目前市场对小型aj九游会官网的需求越来越大。这种小传感器可以在极其恶劣的环境中工作,只需要少量的维护,对周围环境影响不大。它可以在不影响人们正常生活的情况下,放置在人体重要器官中收集数据。例如,Entran生产的量程为2~500PSI的传感器直径仅为1.27mm,可放置在人体血管中,不会对血液循环产生很大影响。
(2)集成aj九游会官网越来越多地与其他测量传感器集成,形成测量和控制系统。集成系统可以提高工艺控制和工厂自动化的运行速度和效率。
(3)由于集成的出现,可以在集成电路中添加一些微处理器,使传感器具有自动补偿、通信、自诊断、逻辑判断等功能。
(4)广泛aj九游会官网的另一个发展趋势是从机械行业扩展到汽车零部件、医疗器械和能源环境控制系统等其他领域。
(5)标准化aj九游会官网的设计和制造已经形成了一定的行业标准。
随着硅、微机械加工技术、超大集成电路技术、材料制备和特性研究的发展,aj九游会官网可应用于光纤传感器的批量生产,在生物医学、微机械等领域具有广阔的应用前景。
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