薄膜压力传感器性能研究及软件补偿
《基于PDMS薄膜介电层电容式柔性压力传感器的研究》
《基于PDMS薄膜介电层电容式柔性压力传感器的研究》篇一一、引言随着物联网技术的飞速发展，柔性电子设备已成为研究的热点。
其中，柔性压力传感器作为一种重要的传感元件，广泛应用于人机交互、智能穿戴、健康监测等领域。
在众多压力传感器技术中，电容式柔性压力传感器以其高灵敏度、快速响应、低功耗等优点备受关注。
本文以PDMS（聚二甲基硅氧烷）薄膜作为介电层的电容式柔性压力传感器为研究对象，探讨其性能及优化方法。
二、PDMS薄膜介电层电容式柔性压力传感器PDMS薄膜因其优异的绝缘性、良好的柔韧性和化学稳定性，常被用作电容式压力传感器的介电层。
在电容式压力传感器中，当外界压力作用于传感器时，会导致介电层与电极之间的距离发生变化，从而改变电容值，实现压力的检测。
三、传感器的工作原理与性能分析本研究所采用的电容式柔性压力传感器，主要由上下两个电极和中间的PDMS薄膜介电层构成。
当外力作用于传感器时，PDMS薄膜会发生形变，导致上下电极之间的距离发生变化，从而引起电容的改变。
这种改变与外力之间呈现出良好的线性关系，使得传感器能够准确地检测压力变化。
在性能方面，该传感器具有高灵敏度、低检测限、快速响应等优点。
此外，PDMS薄膜的引入还提高了传感器的柔韧性和耐久性，使其能够适应各种复杂环境下的使用需求。
四、传感器的制备与优化为了进一步提高传感器的性能，我们通过优化制备工艺和材料选择来改善传感器的性能。
具体措施包括：1. 优化电极材料：选择导电性能良好、柔韧性高的材料作为电极，以提高传感器的灵敏度和响应速度。
2. 改进PDMS薄膜的制备工艺：通过控制薄膜的厚度、均匀性等参数，提高介电层的性能，从而提升传感器的整体性能。
3. 引入微结构：在PDMS薄膜表面制备微结构，如微金字塔、微孔等，增加传感器的有效面积和表面积，进一步提高灵敏度和响应速度。
4. 封装保护：对传感器进行封装保护，以提高其耐久性和稳定性，使其能够在各种复杂环境下长期稳定工作。
SOI基纳米硅薄膜超微压压力传感器研究
中图分 类号 ：Ｔ Ｐ ２ １ ２； Ｔ Ｎ ３ ０ ６ 文 献标识码 ： Ａ 国家标 准学科 分类代码 ： ４ ６ ０ ． ４ ０ ２ ０
Ｘｕ Ｇａ ｏ ｂ ｉ ｎ Ｌ ｉ Ｌ ｉ ｎ ｇ ｙ ｕ Ｃｈ ｅ ｎ Ｘｉ ｎ ｇ Ｍａ Ｙｕ ａ ｎ ｍｉ ｎ ｇ
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压力传感器温度漂移补偿的应用分析
素。
是 温 度 漂 移 的 补 偿 ，在 实 际应 用 当 中 ，压 阻 式 压 力 传 感 器 的 确 面 临 着 温 度 补 偿 问题 。压 阻式 压 力 传 感 器 会 受 到 温 度 的 影
我 们将 这 类 方 法 称之 为 “ 内补 偿 法 ” 。 桥
压 阻 式 传 感 器 在 硅 芯 片 上 扩 散 出 的 四 个桥 臂 电阻 ，一 般
压 传 器其 大 力 感 及 放
部 Ａ转 ／换 分 Ｄ
盖 某及 萎
是 将 其 连 接 成 惠 斯 通 电桥 。为 使 电桥 的灵 敏 度 最 大 ，将 一 对 阻 值 增 加 的 电阻 对 接 ，将 另 一 对 阻值 减小 的 电阻 也 对 接 ，如 图 ３所 示 。在 图 ３所示 的 串 并联 电阻补 偿 法 原 理 图 中 ，其 原 理 在 于 通 过 串并 联 于 桥 臂 上 的 电 阻 来 调 节 电桥 的零 点 输 出 ， 并 使 其 零 点 输 出 随温 度 变 化 而 产 生 的 漂 移 控 制 在 尽 可 能 小 的 范 围 内 。其 中 ，串联 电阻 Ｒｓ主 要 起 调 零 作 用 ，并 联 电 阻 Ｒｐ
话 ，那么软件补偿 比较适合 ，因为软件 补偿 有精确度高 ，成
图 ３ 惠 斯 通 电桥 补 偿 原 理 图
２ 软 件 零 点 补偿 方 法 ．
（） ３ 压力分辨率高 ， 它可以检测 出像血压 那么小 的微压 。
（ ）频 率 响 应 好 ，它 可 以 测 量 几 十 千 赫 的脉 动压 力 。 ４ （） ５ 由于 传 感 器 的力 敏 元 件 及 检 测 元 件 制 在 同一 块 硅 片 上 ， 所 以它 工作 可 靠 ，综 合 精 度 高 ，且 使 用 寿 命 长 。 （ ）由于 采 用 半 导 体 材 料 硅 制 作 ， 感 器 对 温 度 比 较 敏 ６ 传
压力传感器研究报告
压力传感器研究报告1. 引言在现代科技快速发展的时代，传感器技术的应用越来越广泛。
压力传感器作为一种重要的传感器类型，被广泛应用于各个领域，如工业自动化、医疗设备、汽车工业等。
本报告将对压力传感器进行全面、详细、完整的研究与探讨。
2. 压力传感器原理及分类2.1 压力传感器原理压力传感器是通过将压力信号转化为电信号来实现测量的一种传感器。
其工作原理基于压阻、电容、电势差或热敏等不同的物理效应。
2.2 压力传感器分类根据不同的测量原理和应用场景，压力传感器可以被分为以下几类：1.压阻式传感器–电阻式–导线式–薄膜式2.电容式传感器3.热敏式传感器4.振动式传感器3. 压力传感器的应用领域压力传感器的广泛应用使其在各个领域都发挥了重要作用。
以下是一些常见的应用领域：3.1 工业自动化•工业过程监控•液位测量•气体流量测量3.2 汽车工业•发动机控制系统•车辆稳定性控制系统•车辆能源管理系统3.3 医疗设备•血压测量•呼吸机•输液控制4. 压力传感器的性能参数4.1 精确度精确度是评估压力传感器性能的重要指标，表示传感器输出值与真实值之间的偏差程度。
4.2 响应时间响应时间是指压力传感器从受到压力变化到输出结果稳定的时间。
4.3 工作温度范围工作温度范围是指压力传感器可以正常工作的温度范围。
超出该范围可能导致传感器输出不准确甚至损坏。
4.4 防护等级防护等级用于评估压力传感器的防护能力，包括防尘、防水等级。
5. 压力传感器的市场格局当前，世界上主要的压力传感器制造商主要集中在美国、德国、日本等发达国家。
6. 压力传感器的发展趋势随着科技的不断进步和社会的需求不断增加，压力传感器也在不断发展。
以下是压力传感器的一些发展趋势：6.1 运用新材料与新技术•采用新型材料，提高传感器的可靠性和精确度。
•运用纳米技术、微机电系统（MEMS）等新技术，实现更小型化、更高精度的压力传感器。
6.2 可穿戴设备中的应用随着可穿戴设备的兴起，压力传感器作为其中的一个重要组成部分，将在医疗、运动监测等领域发挥关键作用。
氮化钽薄膜压力传感器研究
氮化钽薄膜压力传感器研究谢贵久;周国方;何峰;蓝镇立;王栋;龚杰洪;季惠明【摘要】介绍了溅射薄膜压力传感器的技术要求、工作原理、结构设计、版图设计以及试验结果,并对研究过程中的关键技术及解决方法进行了探讨.传感器是依据溅射薄膜应变原理,选用圆平膜片感压膜片、17-4PH不锈钢作为弹性材料,采用机械研磨抛光技术制备压力传感器弹性体基底,利用直流离子束反应溅射及刻蚀技术制备了氮化钽薄膜压力传感器芯片.最后通过激光焊接、金丝球焊接等工艺封装芯片并对传感器的静态性能进行了标定.传感器具有非线性好、灵敏度高等特性.本文探讨了氮化钽薄膜压力传感器的制备方法,研究了不同热处理工艺下传感器性能的变化.%The technical requirements for thin film pressure sensor principles,structure andstrainter-ritorydesigns and test results. To study the key technologies and solutions were discussed. The sensor is based on the sputtering film principle.Design of circular flat diaphragm and 17-4PH stainless steel as an elastic material. Mechanical polishing technique for preparing a pressure sensor elastomer substrate was prepared by tantalum nitride film pressure sensor core body by DC reactive sputtering and ion beam etching.Finally,the static performance of the sensor is calibrated by means of laser welding and gold ball bonding.This paper discusses a method for preparing tantalum nitride film pressure sensor, and discuss the changes under different heat treatment process sensor performance..【期刊名称】《微处理机》【年(卷),期】2018(039)002【总页数】4页(P11-13,17)【关键词】薄膜压力传感器;氮化钽;直流离子束反应溅射;热处理【作者】谢贵久;周国方;何峰;蓝镇立;王栋;龚杰洪;季惠明【作者单位】中国电子科技集团公司第四十八研究所,长沙410111;薄膜传感技术湖南省国防重点实验室,长沙410111;中国电子科技集团公司第四十八研究所,长沙410111;薄膜传感技术湖南省国防重点实验室,长沙410111;中国电子科技集团公司第四十八研究所,长沙410111;薄膜传感技术湖南省国防重点实验室,长沙410111;中国电子科技集团公司第四十八研究所,长沙410111;薄膜传感技术湖南省国防重点实验室,长沙410111;中国电子科技集团公司第四十八研究所,长沙410111;薄膜传感技术湖南省国防重点实验室,长沙410111;中国电子科技集团公司第四十八研究所,长沙410111;薄膜传感技术湖南省国防重点实验室,长沙410111;天津大学,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TP2121 引言氮化钽薄膜是一种优良的压阻材料，其结构相对复杂，目前已知的相有11种之多[1-3]。
PVDF压电薄膜及其传感器的制备与性能研究共3篇
PVDF压电薄膜及其传感器的制备与性能研究共3篇PVDF压电薄膜及其传感器的制备与性能研究1PVDF压电薄膜及其传感器的制备与性能研究随着现代科技的不断进步，传感器已经广泛应用于各种电子设备和计量仪表中，传感器作为连接物理世界与数字世界的纽带，其性能不仅关系到设备的稳定性和性能，还关系到生活和工业领域的实际应用。
近年来，PVDF压电薄膜作为一种新型的传感器材料，受到了人们的广泛关注。
本论文从制备PVDF压电薄膜入手，探讨了PVDF压电薄膜的性能，并研究了其在压力传感器中的应用。
1. PVDF压电薄膜制备PVDF压电薄膜的制备过程主要分为以下两步，分别为拉伸和极化。
1.1 拉伸首先，需要将PVDF粉末通过非溶剂法制造成PVDF膜，然后将PVDF薄膜导入拉伸机中，利用一定的拉伸速度和力度拉伸成一定厚度的PVDF薄膜。
1.2 极化拉伸后的PVDF薄膜需要进行极化，将其放置在特殊的高温和高压环境中，使PVDF薄膜内部产生电极化作用，形成一定的电极化强度和方向，从而使PVDF薄膜产生压电效应。
2. PVDF压电薄膜性能PVDF压电薄膜的优点在于其具有极好的压电性能，也就是说，当其受到压力时，会产生一定的电荷输出。
此外，PVDF压电薄膜还具有极高的机械强度和稳定性，能够抵御一定的气氛和温度变化，并适用于多种环境条件。
此外，当PVDF压电薄膜与电荷放电器和电流放大器相连接时，可以将PVDF的输出信号放大和处理，以输出更具意义的信息。
3. PVDF压力传感器应用PVDF压电薄膜在压力传感器中的应用越来越广泛。
利用PVDF压电薄膜的压电效应，可以制作出一款高精度的压力传感器，可以独立地感知机械压力、机械挤压等多种变化。
此外，PVDF 压电薄膜在测量生物信号、声音、震动等方面也有广泛的应用，是一种具有广泛应用前景的新型传感器材料。
总之，PVDF压电薄膜是一种非常重要的材料，有着极佳的压电性能和稳定性能，能够被广泛应用于传感器和其他电子元器件中。
电阻式薄膜压力传感器原理
电阻式薄膜压力传感器原理
电阻式薄膜压力传感器原理：
1、结构：电阻式薄膜压力传感器由几个部分组成，包括底座、紧固件、绝缘件、金属膜、线圈、放大器和输出电路等。
2、原理：其工作原理是，金属薄膜被外界压力延伸，金属膜表面形成电阻网络，线圈轴向移动拉伸时，在线圈中产生变化的模拟量，随着
压力大小不同，这个模拟量也会相应地发生变化，然后通过放大器将
这个模拟量变成一个可读性更强的正常电压输出。
3、优点：电阻式薄膜压力传感器具有较高的精度，耐高温性能好，保证有效率，实现实时检测和检测，是传统行业的检测设备；另外，它
的响应时间可满足大部分应用需求，具有稳定可靠的性能，较高的抗
衰减性，可以用于重要工况的监控。
4、功能：电阻式薄膜压力传感器可以用来测量流体、气体和液体的压力变化，这些压力变化包括瞬态压力变化和阻塞压力变化。
电阻式薄
膜压力传感器可用来实时检测压力的变化，可以进行安全控制，节约
能源，及时了解有关材料和环境的变化情况，辅助装备的检修及润滑，以及进行其它的应用。
5、应用：电阻式薄膜压力传感器广泛用于工厂、冶金厂、电厂、机床及航空航天、汽车及摩托车制造厂等工业领域，具有优秀的耐蚀性能，因此可以在有腐蚀性介质的场合中应用。
例如可用于温度和压力的传
输和控制；可用于填料的称量和秤量，减少残余物料的积累；可用于
飞机和卫星的实验和监控；可用于矿山煤盘磅以及手术、医疗和部分
工业温度控制，等等。
电容式薄膜真空压力传感器设计
电容式薄膜真空压力传感器设计王凡;崔宏敏;宗义仲;王文博【摘要】In order to meet the requirements of engineering models. In the research of the capacitive thin film vacuum pressure sensor,solve problems of insulation isolation between sensitive probe case and sensor case, nonlinearity compensation of sensor output signals,full circuits temperature compensation of thermal zero point drift use capacitive thin film packaging structure,shell of sensor acts as a pole of the capacitor,calibration test is performed in measuring pressure range of(0. 1~100)Pa,0. 2% FS measurement precision is achieved.%为了满足在工程型号上的使用要求,解决真空压力传感器敏感探头壳体与传感器壳体隔离绝缘问题;传感器输出信号非线性的补偿问题;传感器热零点漂移的全电路的温度补偿问题,采用电容式薄膜封装结构,壳体为电容的另一极,在0.1~100 Pa的范围内进行了校准测试,实现了传感器0.2%FS的测量精度.【期刊名称】《传感器与微系统》【年(卷),期】2017(036)003【总页数】4页(P84-86,90)【关键词】电容式薄膜真空压力传感器;零点漂移;温度补偿【作者】王凡;崔宏敏;宗义仲;王文博【作者单位】中国电子科技集团公司第四十九研究所,黑龙江哈尔滨150001;中国电子科技集团公司第四十九研究所,黑龙江哈尔滨150001;中国电子科技集团公司第四十九研究所,黑龙江哈尔滨150001;中国电子科技集团公司第四十九研究所,黑龙江哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TP212随着我国空间探测技术和工程的发展，在地球应用卫星和载人航天器的基础上进行深空探测活动，是进一步了解宇宙、太阳系和认识地球生命起源和演化过程的重要手段，也是我国深空探测工程的发展方向和目标。
纳米硅薄膜超微压力传感器设计与性能研究
式中
为泊松 比， （ ） 式 １ 右边前部分 为纯几何效应 引起的
阻值 变化 ， 后部分为物理效应 引起 的阻值变化 ， 在半导体中
物 理 效应 是 主要 的 ， 为 压 阻效 应 。 称
对于 Ｐ型 ｓ 薄膜 电阻 ， ｉ 当膜面 电阻条沿主晶轴时 ， 则
１
△／ ＝ ｒ ＋ １ ＝ 仃 （ｒ一 Ｐ｜ ７１ 仃２ ÷ “ ｏ ）， ｐ ｌ ｌ ｌ
Ｓ Ｎ Ｓ —ｕ ＨＥ ｉｇ ｏ ，ＤＩ ｉｎ ｎｎ ＮＧ Ｊａ —ｉｇ 一，Ｐ ｉ ｉ Ｉ ｈ—ｏ ｇ ，Ｃ ＡＮ Ｈａ— ｎ ，Ｌ ＮＧ Ｚ ｉ ｎ ＨＥ ａ ｇ ｇ ｉ ｂ ｙ ＮＧ Ｇｕ ｎ —ｕ ，Ｆ ｈ ｎ ＡＮ Ｚ ｅ
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《基于PDMS薄膜介电层电容式柔性压力传感器的研究》
《基于PDMS薄膜介电层电容式柔性压力传感器的研究》篇一一、引言随着柔性电子学的迅速发展，柔性压力传感器作为实现人机交互和智能穿戴等应用的重要技术，已经成为近年来的研究热点。
本文提出一种基于PDMS（聚二甲基硅氧烷）薄膜介电层的电容式柔性压力传感器，以增强传感器的性能，改善传感系统的敏感度和稳定性。
二、PDMS薄膜介电层的研究PDMS因其出色的物理性质如绝缘性、化学稳定性、高弹性以及低表面张力等，在压力传感器中有着广泛的应用。
我们将PDMS作为介电层材料，设计出一种新型的电容式柔性压力传感器。
这种设计不仅能够增强传感器的机械强度和耐用性，同时还能有效提高传感器的敏感度和响应速度。
三、电容式柔性压力传感器的设计与实现本研究所设计的电容式柔性压力传感器由两个平行电极和PDMS薄膜介电层组成。
当压力施加于传感器时，电极间的距离发生变化，导致电容的变化，从而可以感知到压力的变化。
我们利用了柔性材料（如金属薄膜、聚合物膜等）制成电极，这些材料能够保持传感器在弯曲和扭曲等复杂环境下的稳定性和可靠性。
四、实验与结果分析我们通过实验验证了基于PDMS薄膜介电层的电容式柔性压力传感器的性能。
首先，我们对传感器的响应速度和灵敏度进行了测试。
结果显示，传感器对微小的压力变化具有高灵敏度的响应，而且响应速度快。
此外，我们还对传感器的稳定性和耐用性进行了测试。
在经过多次弯曲和扭曲后，传感器的性能并未出现明显的下降。
五、讨论与展望本研究表明，基于PDMS薄膜介电层的电容式柔性压力传感器具有优异的性能。
其高灵敏度、快速响应、良好的稳定性和耐用性使其在人机交互、智能穿戴、医疗健康监测等领域具有广泛的应用前景。
然而，尽管我们的研究取得了一定的成果，但仍有许多问题需要进一步研究和解决。
例如，如何进一步提高传感器的敏感度、如何实现多模态感知等。
此外，未来的研究还可以从以下几个方面进行：一是探索新的材料和技术以改进传感器性能；二是将这种传感器集成到更多的产品中，以实现更广泛的应用；三是进行系统的研究和测试以评估传感器在实际使用环境中的表现。
《基于PDMS薄膜介电层电容式柔性压力传感器的研究》范文
《基于PDMS薄膜介电层电容式柔性压力传感器的研究》篇一一、引言随着物联网和智能穿戴设备的飞速发展，对高灵敏度、高可靠性及良好柔韧性的压力传感器需求日益增长。
电容式柔性压力传感器因具有高灵敏度、快速响应、结构简单等优点，逐渐成为研究热点。
本文将探讨一种基于PDMS（聚二甲基硅氧烷）薄膜介电层的电容式柔性压力传感器，对其结构、性能及潜在应用进行深入研究。
二、材料与结构PDMS薄膜因其优异的绝缘性、柔韧性和化学稳定性，被广泛应用于柔性电子器件中。
本文所研究的电容式柔性压力传感器采用PDMS薄膜作为介电层，上下电极采用导电材料制备。
传感器结构简单，主要由PDMS薄膜、上下电极及基底等部分组成。
三、工作原理该电容式柔性压力传感器的工作原理基于电容器的原理。
当传感器受到压力作用时，PDMS薄膜发生形变，导致上下电极之间的距离发生变化，从而改变电容器的电容值。
通过测量电容值的变化，可以推算出所施加的压力大小。
此外，PDMS薄膜的柔韧性使得传感器能够适应各种曲面的压力测量。
四、性能分析1. 灵敏度：本文所研究的电容式柔性压力传感器具有较高的灵敏度，能够准确测量微小的压力变化。
2. 稳定性：PDMS薄膜的化学稳定性和机械稳定性使得传感器具有良好的长期稳定性。
3. 响应速度：传感器具有快速的响应速度，能够实时反映压力变化。
4. 柔韧性：由于采用PDMS薄膜作为介电层，传感器具有良好的柔韧性，可适应各种曲面的压力测量。
五、实验研究通过制备不同厚度的PDMS薄膜，探究其对传感器性能的影响。
实验结果表明，适当厚度的PDMS薄膜能够提高传感器的灵敏度和稳定性。
此外，还研究了传感器在不同环境下的性能表现，如温度、湿度等。
实验结果显示，该传感器在各种环境下均表现出良好的性能。
六、应用领域基于PDMS薄膜介电层的电容式柔性压力传感器具有广泛的应用前景。
在医疗健康领域，可用于监测生理信号，如脉搏、呼吸等；在智能穿戴设备中，可用于实现人机交互、姿势识别等功能；在工业领域，可用于监测设备的振动、压力等参数。
薄膜压力传感器性能研究及软件补偿
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a s e , ue gS 2f ads a n r e i can o t P r s tr o m h eP n i i i 0 l n P y gP co o tgt m ri t o tn i p t t r i n fm re h e sc i . o t C e st a e l ai Vru P f m n o esi rr a c Pnao e o h e e ege o e s o c e m t nmt d a be snd hs v nd i a 0 i t h c r rt o t tn m P s e e o Te c r n ot h a i c f e i f cd g e aC s e t i h h i l rs s r h e r s u n. s P s ad m s f i t o Pn t m t di o j u h i 1 n o te c cm e a e o st o Pt m e t i e n se h n i e
rs ac i ers n h fm rs t c b 电e T cm e a te r e ne ns i i t i e i a e r . o Pnt h zo t s i e el sn i o se e
o ew a m l m ri r h iP a d n ea ci t s f t i s a f es, i s r r o t s h Ph h t l l i st w c o h P e e h m e , e o Pn o r s iv r · a t z e e te r n s cm esf P i n oeo 输, d e e t P a rd i i t a n e i s C n 5 n h r m ru i g o t f
基于氮化硅的压力传感器以及算法补偿
膜［ ， １ 采用应变电阻法检测薄膜的机械形变， ］ 进而达
到测量外部气压 的 目的。这种传感器体积小、 功耗 低、 成本低 ， 并且工艺简单， 具有很高的实用价值。
代技术的进步， 对传感器器件的体积 、 重量、 功耗以 及集成化等方面都有了更高的要求 。传统的压力传 感器器件一般是机械式 ， 体积比较大 ， 不利于系统的 小型化和集成化 。利用 ＭＥ 技术制作 的压力传 ＭＳ 感器可以避免 以上的缺点， 于与其他种类 的传 感 便 器进行系统集 成 。这种传感器 可以应用在气象 预
摘 要 ： Ｅ 技术制造的传感器具有体积小、 Ｍ ＭＳ 重量轻、 成本低等特点。 用于测量大气气压的传感器， 主要材料是硅、 氮化硅
和铂金 ， 氮化硅 薄膜 形成 了传感器的主要结构 。这种压力传感器 与一般 传感 器相 比具有结构 简单 、 工艺 易于实现 以及 精度高 等优点 。设计了工艺过程 ， 制作了器件样片 ， 算法补偿 了温度对传感器的影响 。 并
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溅射薄膜压力传感器的温度补偿工艺研究
溅射薄膜压力传感器的零位温漂补偿工艺研究常增坡中国航天科技集团公司第701研究所12室摘要: 本文对离子束溅射薄膜压力传感器的零位温漂补偿新工艺进行了深入探讨。
用Pt薄膜电阻代替传统的线绕式电阻，克服了线绕式电阻体积大、与应变电阻热响应不同步的缺点，对提高传感器在温度变化较快环境中的测量准确度具有一定的应用价值。
关键词:离子束溅射薄膜应变式压力传感器零位温漂补偿工艺Pt薄膜电阻前言零位温度漂移是衡量压力传感器稳定性的一项重要指标。
应变式压力传感器具有优良的性能价格比，且技术成熟、抗干扰能力较强，在测压领域中占有一席之地。
离子束溅射薄膜压力传感器沿用了传统的粘贴式应变压力传感器的工作原理，在工艺上采用离子束溅射成膜和离子束刻蚀技术，用陶瓷介质代替了粘贴式应变压力传感器中的胶层，有效提高了传感器的稳定性，但溅射薄膜压力传感器的零位温漂有时也需要后天补偿才能将其控制在一定范围内。
目前我所生产的粘贴式应变压力传感器零位温漂补偿采用的是线绕式电阻，其优点是工艺简单、成本低，但由于补偿电阻和应变电阻所处位置不同，使其对使用环境的热响应与应变电阻不同步，从而当传感器在温度变化较快的环境中使用时，产生一定的系统误差。
此外，线绕式电阻体积较大，应用在小型传感器上也会呈现出一定局限性。
在溅射薄膜压力传感器的零位温漂补偿中，利用工艺上的优势，可将适当的薄膜电阻作为零位温漂补偿电阻和应变电阻均成形在传感器的弹性体上，从而克服线绕式电阻的种种局限。
1零位温漂补偿薄膜电阻材料选取和制备工艺研究金属薄膜电阻大多对温度敏感。
作为传感器的温补元件，应选择电阻率小、电阻温度系数（TCR）大且在一定温度范围内稳定的薄膜材料。
此外，所选取的材料还应在物理化学性质及工艺性上与其它元件兼容。
可供选择的材料有Ni、Cu、Pt等[1]，这几种材料各有优缺点。
a.NiNi的电阻率是0.12μΩ·m，TCR高达6150~6280ppm/˚C，Ni薄膜电阻的优点是耐蚀性好，抗氧化性优于Ag，，工作温度范围可从常温到300˚C以上（一般使用范围-60~180˚C），热处理温度较低（400˚C），但其电阻温度特性的线性较差，作为压力传感器的温度补偿元件使用会在环境温度变化时造成一定的系统误差。
薄膜式土压力分布传感器研发及试验研究
薄膜式土压力分布传感器研发及试验研究廖波;周檀君;季雨坤【摘要】在岩土力学与工程领域,随着对土压力荷载大小与分布研究的深入,新型土压力传感器的研发愈显重要.本文利用导电敏感复合材料研制了一种新型薄膜式土压力分布传感器,其总厚度小于0.2 mm.首先介绍了传感器的设计原理及结构,初步测试结果表明,双层结构传感器的灵敏度相对更高.然后,通过大型模型试验实测检验了研发的双层结构土压力分布传感器的基本性能.新型传感器具有测点面积小(可实现大密度测试)、T/D小(对土体扰动小)、引线方便以及弯曲挠度大(适合弯曲表面压力测试)等特点.综合来看,它用于土压力分布测试初步是可行的,具有进一步深入研究的价值.%With the advances in the Geotechnical mechanics and Engineering,the research and development on new earth pressure sensors are becoming more and more important. The current study developed a thin-film soil pressure distribution test sensor-overall thickness was less than 0. 2 mm, by composite materials. The study introduced the structure and mechanism of the sensor and conducted a pretest on its sensitivity. It was shown that double-layer structure sensor had higher sensitivity. Moreover, the basic performances of the sensor were tested through large-scale model experiment,which demonstrated that the sensor was reliable. The thin-film sensors can be applied into soil pressure cell as its advantages include the smaller size( large density test) ,the smallerT/D( less disturbance to soil) ,convenient wire layout and large deflection bending( suitable for curved surface) and the like.【期刊名称】《传感技术学报》【年(卷),期】2018(031)001【总页数】6页(P19-24)【关键词】导电复合材料;土压力测试;土压力分布;薄膜式;模型试验【作者】廖波;周檀君;季雨坤【作者单位】浙江工商大学国家级文科综合实验教学示范中心,杭州310018;中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州221008;中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州221008;中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州221008【正文语种】中文【中图分类】TU443在岩土力学与工程领域,土压力荷载大小与分布是需重点研究的问题。
MEMS高温压力传感器若干关键技术的研究
镀膜工艺
薄膜是指存在于衬底上的一层厚度一般为零点几个纳米 到数十微米的薄层材料。薄膜材料种类很多，根据不同 使用目的可以是金属、半导体硅、绝缘体玻璃，陶瓷等。 从导电性考虑，可以使金属、半导体、绝缘体或超体； 从结构考虑，可以是单晶体、多晶体、非晶体或超晶格 材料；从化学组成来考虑，可以使单质、化合物或无机 材料、有机材料等。
实体建模
这里选取的压力传感器芯片的平面几何尺寸如下图所示， 芯片边框的厚度为250μm，弹性膜厚为100μm。如图所 示，内圈区为实际弹性膜区域，外圈的虚线为背面硅杯 窗口。
本文先Pro/E建立好上图所示尺寸的模型，然后把模 型存为IGS文件。IGS是一种被普遍接受的中间标准 格式，用来在不同的CAD和CAE系统之间交换几何 模型。ANSYS的IGS输入能力在工业界是最强的。 在Pro/E建好的模型，如图3-2所示，导入到ANSYS 中。下面所有的模拟都采用“毫米—千克—秒”这 种单位制。
制备薄膜的方法很多，归纳起来有如下几种： 1）气相方法制膜，包括化学气相沉积(CVD)，如热、 光或等离子体CVD，和物理气相沉积(PVD)，如真空蒸 发、溅射镀膜、离子镀膜、分子束外延、离子注入成膜 等； 2）液相方法制膜，包括化学镀、电镀等； 3）其它方法制膜，包括喷涂、印刷、涂敷等等。
金属Cr作为掩模的各向异性腐蚀
传感器的工艺设计和试制
工艺流程设计
传感器的制作工艺是非常复杂的过程，包括芯片部分 的集成电路平面工艺和后部的传感器的补偿标定等， 下面给出了制造工艺流程中部分关键工序。为了在版 图设计中实现MEMS工艺的模拟显示，需要了解制作 传感器的工艺流程。工艺流程如下：
工艺步骤描述
1）双面光刻厚度为250μm，N型（100）硅片； 2）在硅片的正背面上用热氧化法分别沉积厚度为300 3）在硅片的反背上用LPCVD沉积厚度为1000?的氮 4）在正面上溅射沉积Ni-Cr合金2000?； 5）在正面刻蚀Ni-Cr电阻； 6）在正面上用LPCVD沉积2微米的氮化硅，形成保 7）背面刻蚀Si3N4形成硅杯窗口； 8）背面刻蚀SiO2形成硅杯窗口； 9）各向异性腐蚀硅杯； 10）在正面上刻蚀氮化硅，形成接触孔； 11）溅射一层Al；
压力传感器的温度补偿
毕业论文课题名称压力传感器的温度补偿分析分院/专业机械工程学院/机电一体化技术班级机电1051学号**********学生姓名刘兵****：***2013年5月20日┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。
我们知道，晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。
某些晶体介质，当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应；当机械力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，也就是受到压力的时候，某些晶体可能产生出电的效应，这就是所谓的极化效应。
科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。
但是随着工作环境温度的不断变化，会导致体管参数发生变化，将会引起不稳定的静态工作点，电路的动态参数不稳定和温度漂移（包括零点漂移和灵敏度漂移）。
最简单的方法就是保持工作环境温度的恒定，当然，这种要求是永远达不到的。
所以本文就针对温度漂移问题展开分析。
对于不同的压力传感器采用不同的温度补偿方法，使其达到预期的效果。
关键词：压力传感器、温度、补偿┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊AbstractThe pressure sensor is the most commonly used one kind of sensor in industrial practice, and we usually use the pressure sensor is mainly made of the use of piezoelectric effect, the sensor also known as piezoelectric sensor.As we know, the crystal is anisotropic, non crystal is isotropic. Some crystal medium along a certain direction, when subjected to mechanical stress deformation occurs, produces the polarization effect; when the mechanical force is removed, will return to the uncharged state, when it is under pressure, can produce electricity effect of some crystals, which is called polarization effect. The scientist is developed according to the effect of pressure sensor.But with the continuous change of the environmental temperature, will cause the body tube parameter changes, will cause the static working point is not stable, dynamic parameters of the circuit unstable and temperature drift (including zero drift and sensitivity drift). The simplest method is to maintain a constant temperature working environment, of course, this requirement is never reach. So this article aims at the problem of temperature drift analysis.The temperature compensation method is different with different pressure sensors, to achieve the desired effect.Keywords:pressure sensor, temperature, compensation┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第1章绪论 (1)1.1本课题研究的目的和意义 (1)1.2 压力传感器的发展概况 (2)1.2.1 压力传感器的发展历程 (2)1.2.2 压力传感器国内外研究现状 (3)1.2.3 压力传感器的发展趋势 (4)1.3 传感器的常用术语 (4)1.4 传感器的技术特点及环境影响 (7)第2章压力传感器的原理 (9)2.1 压力传感器的基本原理 (9)2.1.1 半导体的压阻效应 (9)2.1.2 压力传感器的原理及结构 (10)2.1.3 压力传感器的特性指标 (11)2.2压力传感器温度漂移产生的机理 (14)第3章压力传感器的温度补偿 (16)3.1温度补偿的技术指标 (16)3.2补偿方式简介 (17)3.2.1内部补偿 (17)3.2.2外部补偿 (17)第4章总结 (26)谢辞 (27)参考文献 (28)附录 (29)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章绪论1.1本课题研究的目的和意义传感器被广泛应用在各种工、农业生产实践中，所有生产过程和科学研究要获取信息都要通过其转换为易传输与处理的电信号。
新型非硅薄膜网格压力传感器的研究
Ｎｅ Ｔｙ ｆ Ｎｏ － ｉｉ ｏ Ｔｈｉ ｌ Ｇｒ ｄ Ｐｒ ｓ ｕ ｅ Ｓ ｎ ｏ ｗ ｐｅ ｏ ｎ Ｓ ｌｃ ｎ ｎ Ｆｉｍ ｉ ｅ ｓ ｒ ｅ ｓ ｒ
ＺＨＯＵＧ ｏｆ ｎ Ｚ ａ — ｅｇ， ＨＡＯ Ｙ — ｎ Ｊ ＡＮＧＺ ｕ ｎ — ｅ ＭＥＮＧＣ ａ ｕ ｌ ｇ， Ｉ ｏ ｈ ａ ｇｄ ， ｈｏ
ｅ ｌ ｅ ｓｎ ． Ｂ ｅ ｔａ ｄ ａ ａ ｙ ｉ ，ｉｓｒ ｓ ｌ ｄ ｓ ｌｙ ｄ ｔ ａ ｈ ｓｓ ｎ ｏ ｏ ｌ ｅ ｅ ｔｏ ｔｔ ｅ ｐ ｅ ｓ ｒ ｉ ｔｉ ｄ ｙｒ ｕ ｉｇ ｙ ｔ ｓ ｎ ｎ ｌ ｓｓ ｔ ｅ ｕ ｔ ｉｐ ａ ｅ ｈ ｔｔ ｉ ｅ ｓ ｒｃ ｕ ｄ ｄ ｔ ｃ ｕ ｈ ｒ ｓ ｕ ｅ ｄ ｓ ｒ—
ＥＥＡＣＣ： ２ ０； ３ Ｖ ７ ３ ７ ２０
新 型非 硅 薄膜 网格 压 力 传 感 器 的研 究
＊
周高峰 ， 赵玉龙 ， 蒋庄德 ， 孟 超
（ 安 交 通 大 学 精 密 工 程 研 究 所 ， 安 ７０ ４ ） 西 西 １０ ９
摘 要 ： 针对偏瘫病患者身体接触面间的压力分布检测， 提出并研发了一种基于压阻效应的新型非硅薄膜网格压力传感器。
ｔｃ ｎ ｅ ｓ ｒ ｈ ｒｓ ｕ ｅｄｓ ｒｂ ｔｏ ｅｗｅ ｎ ｔ ｅｂ ｄｅ ’ ｏ ｃ ｉ ｇ ｓ ｒａ ｅ ｆｈ ｍ ｉｌｇｃ ａ ｉｎ ． ｅ ｔａ ｄ ｍ ａ ｕ ｅｔ ｅｐ ｅ ｓ ｒ ｉｔｉ ｕ ｉｎ ｂ ｔ ｅ ｈ ｏ ｉｓ Ｓｔ ｕ ｈｎ ｕ ｆ ｃ ｓｏ ｅ ｐ ｅ ｉｓ ｐ ｔ ｔ ｅ Ｔｈ ｅ ｓ ｒｗ ａ ｄ ｕ ｙｕ ｉｚｎ ｈ ｅ ｅ ｔｎ ｒｎ ｉｌ ｆｓ ｌ ｏ ｕ ｒ ｓ ｕ ｅｓ ｎ ｏ ｎ ｈ ｃ ｅ ｎ ｅｓ ｎ ｏ ｓｍａ ｅｏ ｔｂ ｔｌ ｉｇ ｔ ｅｄ ｔ ｃｉｇ ｐ ｉｃｐｅｏ ｏ ｉ ｃ ｌ ｍｎ ｐ ｅ ｓ ｒ ｅ ｓ ｒａ ｄ ｔ ｅｓｒ ｅ ｉ ｄ
《基于PDMS薄膜介电层电容式柔性压力传感器的研究》范文
《基于PDMS薄膜介电层电容式柔性压力传感器的研究》篇一一、引言随着科技的进步，柔性电子设备在日常生活和工业应用中扮演着越来越重要的角色。
其中，柔性压力传感器作为柔性电子设备的重要组成部分，其性能的优劣直接影响到设备的整体性能。
因此，对柔性压力传感器的研究显得尤为重要。
近年来，电容式柔性压力传感器因其高灵敏度、快速响应和良好的稳定性等特点，受到了广泛关注。
本研究主要探讨了一种基于PDMS（聚二甲基硅氧烷）薄膜介电层的电容式柔性压力传感器。
二、PDMS薄膜介电层电容式柔性压力传感器PDMS薄膜因其优良的绝缘性、柔韧性和化学稳定性，被广泛应用于电子设备的介电层。
我们通过将PDMS薄膜作为介电层，构建了一种电容式柔性压力传感器。
该传感器利用压力变化引起的介电层电容变化，实现压力的检测。
三、传感器的工作原理该传感器的工作原理基于电容器的原理。
当PDMS薄膜受到压力时，其形状和厚度会发生变化，从而导致介电层的电容发生变化。
这种变化可以被电路检测并转化为电信号，从而实现压力的测量。
此外，由于PDMS的柔韧性，该传感器可以适应各种形状的表面，具有良好的弯曲和拉伸性能。
四、实验研究我们通过实验研究了该传感器的性能。
首先，我们制备了不同厚度的PDMS薄膜作为介电层，并测试了其电容随压力变化的特性。
实验结果表明，随着压力的增大，电容值呈现出明显的增大趋势。
此外，我们还研究了该传感器的灵敏度、响应时间和稳定性等性能指标。
实验结果表明，该传感器具有高灵敏度、快速响应和良好的稳定性等特点。
五、结论本研究表明，基于PDMS薄膜介电层的电容式柔性压力传感器具有良好的性能。
该传感器具有高灵敏度、快速响应和良好的稳定性等特点，可以应用于各种需要检测压力的场景。
此外，由于PDMS的柔韧性，该传感器可以适应各种形状的表面，具有良好的弯曲和拉伸性能。
因此，该传感器在柔性电子设备、机器人、医疗健康等领域具有广泛的应用前景。
六、展望尽管基于PDMS薄膜介电层的电容式柔性压力传感器已经取得了显著的成果，但仍有许多问题需要进一步研究。
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o ew a m l m ri r h iP a d n ea ci t s f t i s a f es, i s r r o t s h Ph h t l l i st w c o h P e e h m e , e o Pn o r s iv r · a t z e e te r n s cm esf P i n oeo 输, d e e t P a rd i i t a n e i s C n 5 n h r m ru i g o t f
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e s w e n sO e i l i r s eo n c t o l l tr h h i a P l 一 e i u fm t t f rg P s r s s a v P n mbd e e e n r d u ovr to h n sa t dr ~加m , o i c n l P cne it t i u i sna 4 t e dtl a d r A t 一r u t o , w w e r e e h o i at t nu e i ha c r i f t e r c Pnadt h e l r n yc r t s a et i co h n i o e t o i r es o s s m se h g P c i s lno l e s m a u. r i ni t e y o u s h M X Te A 42 i l r i iu ds d r h f 15 s aP csn cci ege f t tn l n g 0 g r t i o h i i e n e m
h s a 吧 e e 刃 n 0 , e tt n Z t咖e ;g b e 仪 人a o A h 一 a i N i n i w t n3 ds t e吧 ar i
a s e , ue gS 2f ads a n r e i can o t P r s tr o m h eP n i i i 0 l n P y gP co o tgt m ri t o tn i p t t r i n fm re h e sc i . o t C e st a e l ai Vru P f m n o esi rr a c Pnao e o h e e ege o e s o c e m t nmt d a be snd hs v nd i a 0 i t h c r rt o t tn m P s e e o Te c r n ot h a i c f e i f cd g e aC s e t i h h i l rs s r h e r s u n. s P s ad m s f i t o Pn t m t di o j u h i 1 n o te c cm e a e o st o Pt m e t i e n se h n i e
硕卜 学位论文
八 s 口t bt C r
r s P s es s c c e a h es s a ads Pf t e u eo a o n et r nrn m s P t es o i l n rg n i 1 h n m i e y m nf r P c sh g t a la no cm esi s w r au C e r s t h h p it f Pna a U t o e u o r e co i o t n f e o o a i adt tna e i d ilie c Pr t l iP e h n h a r r i a n re a.I ao m r st es d ds a g l t t f a t s v o e at n rr c ot P dC adh P ci ot m a r e . n一t e fh r t n t r io f h e u m n i e n i f e e eo S u e e sn e se t h o t e a f is C t iu i b l t l Tr h re e s r o tsu e , e s an ai s i g u h h c h j bt h n l g i a i t , y t b t y Prr a adt e t ePr ra o t e o hv e e m n n e r r e m n f h n r aebe o f e c P u m a o f e c es s n iP e. e r i no t cm e a d es r hs l e0 m r dT P c i f o Pn e s o e e e l . v o h es n e h s t nr a c v 1 wtt t Pr rr e 一 o t20 , d s s c s l i h e e ea o 4C o5 0 a t e o a t y h em a u t g n f 0 C n h nr n a e b n ri y o t r e r m n adealw ra ah nin e . l b k hs v o t T e e a ha ee et fh h f r s e c n dvl m n o t t n l P s r s rs 七 re s r d p o e ii eu m e n i o s d s di h a ri e i l t e l m n o h i s ntsP e t u c s e i P, ' an th sm n g o edv o e f i u f eP t h g Pi raeP s r哭 s it 而l a a fun i adf e. e m n rse n r h i r oorao le n o f eu o n e t e y r a t n e K y o s o一 a suen, h f P s r s s s a ew r :i bm Ptr t i d ne ti g n m e i l rsee o i l u nr g , n P c sg i iie a cc t o a c Pn tn ei i s w e m e ao o i r , r r sn c tn g t r , f r o e u c i u t si