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淺析稱重傳感器的技術(shù)發(fā)展
閱讀:350 發(fā)布時間:2013-10-30
隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的不斷進步,稱重系統(tǒng)自動化、智能化的發(fā)展,要求稱重傳感器的準確度更高、穩(wěn)定性更好,而且具有一定的數(shù)據(jù)處理能力和自動校檢補償能力。有些稱重設(shè)備還需要能夠同時測量多個參數(shù)的微型多功能稱重傳感器。
目前,稱重傳感器的主要發(fā)展趨勢一是開展基礎(chǔ)研究,探索新理論,發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象,開發(fā)傳感器的新材料和新工藝;二是實現(xiàn)稱重傳感器的集成化、多功能化和智能化。
開發(fā)新材料:
新型稱重傳感器敏感元件材料是研制新型稱重傳感器的重要物質(zhì)基礎(chǔ),因此必須開發(fā)新型的稱重傳感器敏感元件,特別是物性型敏感材料。例如半導體氧化物可以制造各種氣體稱重傳感器;而陶瓷稱重傳感器工作溫度遠高于半導體稱重傳感器;光導纖維的應(yīng)用是稱重傳感器材料的重要突破,用它研制的稱重傳感器與傳統(tǒng)的稱重傳感器相比較具有其突出特點;高分子聚合物材料作為傳感器敏感材料的研究,已引起國內(nèi)外學者極大興趣。
發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象:
稱重傳感器工作的基本原理就是各種物理現(xiàn)象、化學反應(yīng)和生物效應(yīng),所以發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象與新效應(yīng)是發(fā)展稱重傳感器技術(shù)、研制新型稱重傳感器的重要理論基礎(chǔ)。例如日本夏普公司利用超導技術(shù)研究成功高溫超導磁稱重傳感器,是稱重傳感器技術(shù)的重大突破,其靈敏度比霍爾器件高,僅次于超導量子干涉器件(SQUID),而其制造工藝遠比超導 量子干涉器件簡單,它可用于磁成像技術(shù),具有廣泛的推廣價值。
采用微細加工技術(shù):
半導體技術(shù)中的加工方法如氧化、光刻、擴散、沉積、平面電子工藝、各向異性 腐蝕以及蒸鍍、濺射薄膜工藝都可引進用于傳感器制造,因而產(chǎn)生了各式各樣新型稱重傳感器。例如,利用半導體技術(shù)制造出壓阻式稱重傳感器;利用晶體外延生長工藝制造 出硅一藍寶石井下數(shù)字壓力稱重傳感器;利用薄膜工藝制造出快速響應(yīng)的氣敏傳感器; 利用各向異性腐蝕技術(shù)進行高精度三維加工,在硅片上構(gòu)成孔、溝、棱、錐、半球等 各種形狀研制出全硅諧振式壓力傳感器。
目前,稱重傳感器的主要發(fā)展趨勢一是開展基礎(chǔ)研究,探索新理論,發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象,開發(fā)傳感器的新材料和新工藝;二是實現(xiàn)稱重傳感器的集成化、多功能化和智能化。
開發(fā)新材料:
新型稱重傳感器敏感元件材料是研制新型稱重傳感器的重要物質(zhì)基礎(chǔ),因此必須開發(fā)新型的稱重傳感器敏感元件,特別是物性型敏感材料。例如半導體氧化物可以制造各種氣體稱重傳感器;而陶瓷稱重傳感器工作溫度遠高于半導體稱重傳感器;光導纖維的應(yīng)用是稱重傳感器材料的重要突破,用它研制的稱重傳感器與傳統(tǒng)的稱重傳感器相比較具有其突出特點;高分子聚合物材料作為傳感器敏感材料的研究,已引起國內(nèi)外學者極大興趣。
發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象:
稱重傳感器工作的基本原理就是各種物理現(xiàn)象、化學反應(yīng)和生物效應(yīng),所以發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象與新效應(yīng)是發(fā)展稱重傳感器技術(shù)、研制新型稱重傳感器的重要理論基礎(chǔ)。例如日本夏普公司利用超導技術(shù)研究成功高溫超導磁稱重傳感器,是稱重傳感器技術(shù)的重大突破,其靈敏度比霍爾器件高,僅次于超導量子干涉器件(SQUID),而其制造工藝遠比超導 量子干涉器件簡單,它可用于磁成像技術(shù),具有廣泛的推廣價值。
采用微細加工技術(shù):
半導體技術(shù)中的加工方法如氧化、光刻、擴散、沉積、平面電子工藝、各向異性 腐蝕以及蒸鍍、濺射薄膜工藝都可引進用于傳感器制造,因而產(chǎn)生了各式各樣新型稱重傳感器。例如,利用半導體技術(shù)制造出壓阻式稱重傳感器;利用晶體外延生長工藝制造 出硅一藍寶石井下數(shù)字壓力稱重傳感器;利用薄膜工藝制造出快速響應(yīng)的氣敏傳感器; 利用各向異性腐蝕技術(shù)進行高精度三維加工,在硅片上構(gòu)成孔、溝、棱、錐、半球等 各種形狀研制出全硅諧振式壓力傳感器。