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壓力傳感器的發(fā)展史上經(jīng)歷了四個(gè)階段，現(xiàn)已成為各類傳感器中技術(shù)最成熟、性能穩(wěn)定、性價(jià)比最高的一類傳感器，有著體積小、重量輕、靈敏度高、穩(wěn)定可靠、成本低以及便于集成化的優(yōu)點(diǎn)，并廣泛應(yīng)用于水利、地質(zhì)、氣象、化工和醫(yī)療衛(wèi)生等方面。聽起來是不是很厲害呢？所以我們更要了解它的發(fā)展歷史，這樣才能更加深入的了解，前面我們也說到了歷經(jīng)四個(gè)階段，那么這四個(gè)階段是怎樣的呢？

第一個(gè)階段：發(fā)明

1945-1960年，這個(gè)階段主要以1947年雙極性晶體管的發(fā)明為標(biāo)志。此后，半導(dǎo)體材料的這一特性得到較廣泛應(yīng)用。史密斯（C.S.Smith）與1945發(fā)現(xiàn)了硅與鍺的壓阻效應(yīng)，即當(dāng)有外力作用于半導(dǎo)體材料時(shí)，其電阻將明顯發(fā)生變化。依據(jù)此原理制成的壓力傳感器是把應(yīng)變電阻片粘在金屬薄膜上，即將力信號轉(zhuǎn)化為電信號進(jìn)行測量。此階段最小尺寸大約為1cm。

第二階段：發(fā)展

1960-1970年，隨著硅擴(kuò)散技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)人員在硅的（001）或（110）晶面選擇合適的晶向直接把應(yīng)變電阻擴(kuò)散在晶面上，然后在背面加工成凹形，形成較薄的硅彈性膜片，稱為硅杯。這種形式的硅杯傳感器具有體積小、重量輕、靈敏度高、穩(wěn)定性好、成本低、便于集成化的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了金屬-硅共晶體，為商業(yè)化發(fā)展提供了可能。

第三階段：商業(yè)化

1970-1980年，在硅杯擴(kuò)散理論的基礎(chǔ)上應(yīng)用了硅的各向異性的腐蝕技術(shù)，擴(kuò)散硅傳感器其加工工藝以硅的各項(xiàng)異性腐蝕技術(shù)為主，發(fā)展成為可以自動(dòng)控制硅膜厚度的硅各向異性加工技術(shù)，主要有V形槽法、濃硼自動(dòng)中止法、陽極氧化法自動(dòng)中止法和微機(jī)控制自動(dòng)中止法。由于可以在多個(gè)表面同時(shí)進(jìn)行腐蝕，數(shù)千個(gè)硅壓力膜可以同時(shí)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了集成化的工廠加工模式，成本進(jìn)一步降低。

第四階段：微機(jī)械加工

1980年到現(xiàn)在，上世紀(jì)末出現(xiàn)的納米技術(shù)，使得微機(jī)械加工工藝成為可能。通過微機(jī)械加工工藝可以由計(jì)算機(jī)控制加工出結(jié)構(gòu)型的壓力傳感器，其線度可以控制在微米級范圍內(nèi)。利用這一技術(shù)可以加工、蝕刻微米級的溝、條、膜，使得壓力傳感器進(jìn)入了微米階段。

以上是壓力傳感器歷經(jīng)的四個(gè)階段，在壓力、高度、加速度、液體的流量、流速、液位、壓強(qiáng)的測量與控制等領(lǐng)域廣泛使用，未來也會(huì)滲透到更多的行業(yè)中，有著更多的應(yīng)用，起到重要作用。

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2018-07-28 321