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  這幾天有客戶來電詢問我減少壓力變送器的漂移的方法，我跟技術(shù)部門探討了一下，本著實事求是的原則，在圖書館找了相關(guān)文獻?？偨Y(jié)了部分原因及解決辦法，然后告知了客戶，客戶很滿意。

      壓力傳感器發(fā)展的初期，擴散硅芯片和金屬基座之間用玻璃粉封接，缺點是壓力芯片的周圍存在著較大的應(yīng)力，即使經(jīng)過退火處理，應(yīng)力也不能*消除。當溫度發(fā)生變化時，由于金屬、玻璃和擴散硅芯片熱澎脹系數(shù)的不同，會產(chǎn)生熱應(yīng)力，使 溫度變送器 的零點發(fā)生漂移。這就是為什么傳感器的零點熱漂移要比芯片的零點熱漂移大得多的原因。采用銀漿和接線柱焊接，處理不好，容易造成接點電阻不穩(wěn)定。特別是在溫度發(fā)生變化時，接觸電阻更易變化，這些因素是造成傳感器零點時漂、溫漂大的原因。

     擴散硅和基座之間采用金硅共熔封接，因為 溫度變送器 應(yīng)力小，引壓管是玻璃管將之燒結(jié)到硅環(huán)上，玻璃管和底座用高溫膠粘接，為測表壓，在玻璃管外粘接一金屬管，通到大氣中。擴散硅電阻條組成惠斯登電橋，用高摻雜的方法形成導電書，將電橋和分布在周邊的鋁電極可靠地連接起來，而不采用通常蒸鋁，反刻形成鋁帶的方法，這樣做有助于減小傳感器的滯后，鋁電極和接線柱之間用金絲壓焊和超聲焊，使接點處的電阻比較穩(wěn)定。

金硅共熔

    共熔封接的機制是形成低溫液體，從而提供原子一原子接觸。大多數(shù)的金屬系統(tǒng)至少有一種混合物，它的熔點比組成這種系統(tǒng)的任何一種金屬本身的熔點低，這種低熔點的混合物稱為共熔混合物，其熔解溫度稱為共熔溫度。zui常用的有金硅熔和金錫共熔。金的熔點1063℃ ，硅的熔點1404℃ 。當混合物中金硅的成分分別是69％、31％時，混合物有zui低的熔點（370℃ ）。熔點隨混合物成份變化的典型曲線如圖2所示。共熔封接時，加熱400℃ ，加2MPa左右的壓力，這種方法操作簡單，便于大批量生產(chǎn)。

熱壓焊和超聲焊

    半導體上惠斯頓電橋的鋁電極和接線柱之間要用金絲連接，焊接溫度變送器有兩種方法：熱壓焊用于金絲，超聲焊用于鋁， 用金絲時采用熱壓焊和超聲焊效果更好。熱壓焊的機制是低溫擴散和塑性流動。對后者，由于發(fā)生了固態(tài)擴散鍵合，提供了原子一原子間的密切接觸。超聲焊接的機制是塑性變形和擦洗相結(jié)合。在超聲波作用下，在晶格處，特別是溫度變送器在晶格錯位和其它有缺陷的地方吸收超聲波能量，晶格的剛性減小，在加小壓力的情況下，產(chǎn)生較大的變形。熱壓超聲焊，外加壓力比較小，對表面的清潔度要求不嚴格，焊接過程的工作溫度很低，能夠保證接點有良好的接觸。

       固體運載火箭和其它宇航裝置對 溫度變送器 往有些特殊要求，例如， 抗惡劣環(huán)境能力強，功耗小，準確度高、熱漂移小、過負荷能力強，輸出電壓高，輸出阻抗低，抗電源波動能力強等。為了滿足這些要求，除了在 溫度變送器 的結(jié)構(gòu)和加工工藝上采取有效措施外，我們也用外電路進行零位和靈敏度的溫度補償。

      15v單電源供電，經(jīng)穩(wěn)壓后變成9V，為放大器和恒流源供電， 溫度變送器 經(jīng)溫度補償后，壓力信號由放大器放大到5V，經(jīng)阻抗變換后輸出，經(jīng)測試，輸出阻抗為20Ω具有較強的帶負載能力。零位溫度補償采用已成熟的申并聯(lián)的方法。靈敏度的溫度補償采用溫度系數(shù)可調(diào)的恒流源。

首先用試驗的方法測得傳感器四個橋臂的電阻和溫度系數(shù)，然后用文獻給定的判別式和公式計算申并聯(lián)電阻的數(shù)值，并確定其連接的位置。靈敏度的溫度系數(shù)是負數(shù)，園此采用負溫度系數(shù)的熱敏電阻進行補償傳感器的電壓信號通過溫度變送器放大器放大，滿量程時為5v，zui后由阻抗變換器輸出。

電流輸出壓力變送器。

     在過去的幾年時間里，我們在壓力變送器研究方面的努力主要集中在增加可靠性和提高穩(wěn)定性上。依靠硅的微機械加工技術(shù)的不斷改進和采用穩(wěn)定度高的集成的外電路，再加上日益完善的封裝技術(shù)，使壓力變送器的結(jié)構(gòu)更趨合理，可靠性．穩(wěn)定性太幅度提高。今后隨著硅的微加工技術(shù)的發(fā)展，各種具有智能功能的壓力變送器會大量投放市場，滿足科研和工業(yè)生產(chǎn)方面的需要。除非特別注明，儀表展覽網(wǎng)文章均為原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請注明：變送器：。