人物在压力传感器与检测仪表的发展历程及应用中探索传感器的主要功能

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  • 2025年02月28日
  • 在现代工业设备中,压力传感器与检测仪表扮演着不可或缺的角色。压力传感器作为一种将非电量转化为电信号的器件,其精确性和稳定性对于工业生产过程的控制至关重要。而检测仪表则在模拟电子技术的支持下,通常包含传感器、检测点取样设备、放大器(用于抗干扰处理及信号传输),以及电源和现场显示部分(可选)。电信号主要分为连续量和离散量两种,但实际上还可细分为模拟量、开关量、脉冲量等

人物在压力传感器与检测仪表的发展历程及应用中探索传感器的主要功能

在现代工业设备中,压力传感器与检测仪表扮演着不可或缺的角色。压力传感器作为一种将非电量转化为电信号的器件,其精确性和稳定性对于工业生产过程的控制至关重要。而检测仪表则在模拟电子技术的支持下,通常包含传感器、检测点取样设备、放大器(用于抗干扰处理及信号传输),以及电源和现场显示部分(可选)。电信号主要分为连续量和离散量两种,但实际上还可细分为模拟量、开关量、脉冲量等。模拟信号传输通常采用统一信号标准,如4-20mA DC等。

在数字化时代的浪潮中,检测仪表经历了显著的技术革新与迭代发展。近年来,多采用ASIC(专用集成电路)技术,并将传感器、微处理器及网络接口集成在一个器件中,实现信息获取、处理、传输、存储等功能的一体化。在自动化仪表领域,检测仪表常被称为变送器,例如问题变送器、压力变送器等。这些变送器不仅提升了测量精度和稳定性,还实现了数据的实时传输和远程监控,为工业生产过程提供了强有力的技术支持。

压力传感器的历史可追溯到70多年前。其发展历程可划分为以下四个阶段:

发明阶段(1945-1960年)

这一阶段以1947年的双极性晶体管发明为重要里程碑。在这一阶段,由于硅材料特殊性的发现,以及史密斯对硅与锗应变效应研究,这些原理便开始得到广泛应用。这一段时间内制作出的早期压力传感者的最小尺寸约达到了1cm。

发展阶段(1960-1970年)

随着半导体扩散技术不断进步,在硅面上的选择合适晶向后直接将应变电阻扩散,从而形成薄而坚韧的硅弹性膜片,被称作硅杯。这类形式具有体积小重轻、高灵敏度好、高稳定性好低成本易于集成使得商业化基础得以奠定。

商业化阶段(1970-1980年)

这一时期基于硅杯扩散理论,不断发展出能够自动控制硅膜厚度先进工艺,其中包括V形槽法浓硼自动中止法阳极氧化法自动中止法微机控制自动中止法等。此外,可以同时进行腐蚀操作数千个高质量均匀透光率高产品可以一次完成从而降低成本促进大规模商业制造模式建立,为市场需求提供满足。

微机械加工阶段(1980年至今)

自上世纪末纳米技术出现后,一系列微机械加工工艺得以突破利用计算机精确控制可以蚀刻出结构型压力计线宽甚至能达到微米级范围内,使得pressure sensor进入micro level时代这项科技推动pressure sensor进一步miniaturization and precision development

如今,pressure sensors广泛应用于各行各界 近年来随着家用电气汽车信息产业三方面飞速增长对transducer需求呈现爆发式增长从而推动eductor industry迅猛发展并拉动半导体设备制造业繁荣

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