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《传感器与检测技术》半导体扩散硅压式阻式压力传感器实验报告

课程名称：传感器与检测技术实验类型：验证型

实验项目名称：半导体扩散硅压式阻式压力传感器实验

一、实验目的：了解扩散硅压阻式压力传感器的工作原理和工作情况。

二、基本原理：

压阻式传感器的工作机理是半导体应变片的压阻效应，在半导体受力变形时会暂时改变晶体结构的对

称性，因而改变了半导体的导电机理，是的它的电阻率发生变化，这种物理现象称之为半导体的压阻

效应。一般半导体一般采用N型单晶硅为传感器的弹性元件，在它的上面直接蒸镀扩散出多个半导体

电阻应变薄膜（扩散出P型或N型电阻条）组成电桥。在压力（压强）作用下弹性元件产生应力，

半导体电阻应变薄膜的电阻率产生很大的变化，引起电阻的变化，经电桥转换成电压输出，则其输出

电压的变化反映了所受到的压力的变化。

三、需用器件与单元：主、副电源、可调直流稳压电源、差动放大器、电压/频率表、压阻式传感器、

压力表及加压配件。

四、实验步骤：

1、了解所需单元、部件、传感器的符号及在仪器上的位置。

2、按图5-2将连接，注意接线正确，否则容易损坏元器件，差放接成同相反相均可。

3、按图5-3接好传感器供压回路，传感器具有两个气咀，上面的是高压咀，下面的是低压咀，当高压

咀接入正压力时（相对于低压咀）输出为正电压，反之为负。将引压胶管接到高压咀（或低压咀），

将加压皮囊上单向调节阀的锁紧螺丝拧紧，使压力表示数指示为0Kpa.

4、开启主、副电源，可调直流稳压电源选择±4V档，电压/频率表量程切换开关置2V档，调节差放

调零旋钮，使电压/频率表示数为零，记下此时电压/频率表读数。轻按加压皮囊，注意不要用力太大，

每隔5Kpa记录电压/频率表读数并填入下表5-1：

五.注意事项

1、如在实验中压力不稳定，应检查加压气体回路是否有漏气现象。气囊上单向调节阀的锁紧螺丝是否

拧紧。

2、如读数误差较大，应检查气管是否有折压现象，造成传感器的供气压力不均匀。

3、如觉得差动放大器增益不理想，可调整其“增益”旋钮，不过此时应重新调整零位。调好以后在整个

实验过程中不得再改变其位置。

4、拆实验连接线时要注意手要拿住连接线头部拉起，以免拉断实验连接线。

六、思考题

差压传感器是否可用作真空度以及负压测试？

七、实验结果与分析

八、讨论和心得