А- технологические этапы изготовления

Б- сравнение двух диафрагм, полученным по разным технологиям

Датчики давления бывают трех типов, позволяющих измерять абсолютное, дифференциальное и манометрическое давление. Абсолютное давление, например, барометрическое, измеряется относительно давления в эталонной вакуумной камере, которая может быть как встроенной (рис. 5.7а), так и внешней. Дифференциальное давление, например, перепад давления в дифференциальных расходомерах. Измеряется при одновременной подаче давления с двух сторон диафрагмы. Манометрическое давление измеряется относительно некоторого эталонного значения. Примером может служить, измерение кровяного давления, которое проводится относительно атмосферного давления. Манометрическое давление по своей сути является разновидностью дифференциального. Во всех трех типах датчиков используются одинаковые конструкции диафрагм и тензодатчиков, но все они имеют разные корпуса. Например, при изготовлении дифференциального или манометрического датчика, кремниевый кристалл располагается внутри камеры, в которой формируются два отверстия с двух сторон кристалла (рис. 5.7б). Для защиты устройства от вредного влияния окружающей среды внутренняя часть корпуса заполняется силиконовым гелем, который изолирует поверхность кристалла и места соединений, но позволяет давлению воздействовать на диафрагму. Корпуса дифференциальных датчиков могут иметь различную форму (рис. 5.8). В некоторых случаях при работе с горячей водой, коррозионными жидкостями и т.д. необходимо обеспечивать физическую изоляцию устройства и гидравлическую связь с корпусом датчика. Это может быть реализовано при помощи дополнительных диафрагм и сильфонов. Для того чтобы не ухудшались частотные характеристики системы, воздушная полость почти всегда заполняется силиконовой смазкой типа Dow Corning DS200.

Рис. 5.8 Примеры корпусов дифференциальных датчиков давления

Для всех кремниевых датчиков характерна зависимость их характеристик от температуры. Коэффициент температурной чувствительности таких датчиков, определяемый выражением (5.15), обычно отрицательный, и для получения точных результатов его необходимо компенсировать. Есть основные методы температурной компенсации мостовых схем. Без осуществления температурной компенсации передаточная функция датчика (рис.5.9а):

Рис.5.9а Температурные характеристики пьезорезистивного датчика давления