電阻應(yīng)變式壓力傳感器

將電阻應(yīng)變片粘貼在彈性元件特定表面上，當(dāng)力、扭矩、速度、加速度及流量等物理量作用于彈性元件時(shí)，會(huì)導(dǎo)致元件應(yīng)力和應(yīng)變的變化，進(jìn)而引起電阻應(yīng)變片電阻的變化。電阻的變化經(jīng)電路處理后的以電信號(hào)的方式輸出，這就是電阻應(yīng)變片傳感器的工作原理。

電阻應(yīng)變片應(yīng)用的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。電阻的變化經(jīng)電路處理后的以電信號(hào)的方式輸出，這就是電阻應(yīng)變片傳感器的工作原理。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)變片通過(guò)特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上，當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí)，電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應(yīng)變片在受力時(shí)產(chǎn)生的阻值變化通常較小，一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋，并通過(guò)后續(xù)的儀表放大器進(jìn)行放大，再傳輸給處理電路（通常是 A/D 轉(zhuǎn)換和 CPU ）顯示或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

半導(dǎo)體應(yīng)變片是利用半導(dǎo)體單晶硅的壓阻效應(yīng)制成的一種敏感元件。磁電阻效應(yīng)是對(duì)于一些磁性材料，當(dāng)施加外磁場(chǎng)時(shí)，材料的電阻會(huì)發(fā)生變化的效應(yīng)。半導(dǎo)體應(yīng)變片需要粘貼在試件上測(cè)量試件應(yīng)變或粘貼在彈元件上間接地感受被測(cè)外力。利用不同構(gòu)形的彈元件可測(cè)量各種物體的應(yīng)力、應(yīng)變、壓力、扭矩、加速度等機(jī)械量。半導(dǎo)體應(yīng)變片與電阻應(yīng)變片相比，具有靈敏系數(shù)高（約高 50～100倍）、機(jī)械滯后小、體積小、耗電少等優(yōu)點(diǎn)。

什么是圖像傳感器

圖像傳感器，或稱(chēng)感光元件，是一種將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)的設(shè)備，它被普遍地應(yīng)用在數(shù)碼相機(jī)和其他電子光學(xué)設(shè)備中。為了滿足電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)方向盤(pán)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)角的測(cè)量要求,本文研究了一種同時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)角信號(hào)的非接觸式智能傳感器。早期的圖像傳感器采用模仿信號(hào)，如攝像管（video camera tube）。隨著數(shù)碼技術(shù)、半導(dǎo)體制造技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)的疾速開(kāi)展，市場(chǎng)和業(yè)界都面臨著逾越各平臺(tái)的視訊、影音、通訊大整合時(shí)期的到來(lái)，勾劃著將來(lái)人類(lèi)的日常生活的美景。

以其在日常生活中的應(yīng)用，無(wú)疑要屬數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)品，其開(kāi)展速度能夠用一日千里來(lái)形容。Maxim的風(fēng)扇控制器IC監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)制冷應(yīng)用中的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。短短的幾年，數(shù)碼相機(jī)就由幾十萬(wàn)像素，開(kāi)展到400、500萬(wàn)像素以至更高。不只在興旺的歐美國(guó)度，數(shù)碼相機(jī)曾經(jīng)占有很大的市場(chǎng)，就是在開(kāi)展中的中國(guó)，數(shù)碼相機(jī)的市場(chǎng)也在以驚人的速度在增長(zhǎng)，因而，其關(guān)鍵零部件——圖像傳感器產(chǎn)品就成為當(dāng)前以及將來(lái)業(yè)界關(guān)注的對(duì)象，吸收著眾多廠商投入。以產(chǎn)品類(lèi)別辨別，圖像傳感器產(chǎn)品主要分為CCD、CMOS以及CIS傳感器三種。

傳感器CCD和CMOS的主要參數(shù)

1. 像元尺寸

像元尺寸指芯片像元陣列上每個(gè)像元的實(shí)踐物理尺寸，通常的尺寸包括14um,10um, 9um , 7um , 6.45um ,3.75um 等。通常是將應(yīng)變片通過(guò)特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上，當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí)，電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。像元尺寸從某種水平上反映了芯片的對(duì)光的響應(yīng)才能，像元尺寸越大，可以接納到的光子數(shù)量越多，在同樣的光照條件和曝光時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的電荷數(shù)量越多。關(guān)于弱光成像而言，像元尺寸是芯片靈活度的一種表征。

2. 靈活度

靈活度是芯片的重要參數(shù)之一，它具有兩種物理意義。然后介紹了霍爾效應(yīng)的基本理論,并對(duì)轉(zhuǎn)矩的常用測(cè)量方法進(jìn)行了歸納總結(jié)。一種指光器件的光電轉(zhuǎn)換才能，與響應(yīng)率的意義相同。即芯片的靈活度指在一定光譜范圍內(nèi)，單位曝光量的輸出信號(hào)電壓（電流），單位能夠?yàn)榧{安/勒克斯nA/Lux、伏/瓦（V/W）、伏/勒克斯（V/Lux）、伏/流明（V/lm）。另一種是指器件所能傳感的對(duì)地輻射功率（或照度），與探測(cè)率的意義相同，。單位可用瓦（W）或勒克斯（Lux）表示。