当汽车点火和化油器系统最初需要从发动机的输入来控制火花和燃料和较低的车辆排放时,电容式压力传感器被设计为具体测量歧管绝对压力(MAP)和气压绝对压力(BAP)。称为硅电容绝对压力(SCAP)传感器,它由蚀刻到硅顶部晶片阳极键合到玻璃基板的硅顶部晶片中组成。电容在顶部的可移动金属化电极之间发生在压力下偏转和沉积在玻璃上的固定金属层之间。
图像来源:了解智能传感器,1995年Artech House。
在将顶部硅晶片附接到玻璃基板之后,钻孔在真空下焊接密封,从而产生绝对测量的内部参考。使用焊料凸块,用于直接安装到电路板或陶瓷基板,倒装芯片型封装可能是一般电气控制塌陷芯片连接(C4)为军事应用开发的第一大容量使用。电容器的值与大约32到39pf的线性变化,施加压力从17到105kPa的施加压力。6.5mm x 6.5 mm x 0.9 mm电容元件的电容低温系数(-30至80 ppm /°C),线性良好(≈1.4%),快速响应时间(≈1ms),没有暴露粘合线。
虽然电容式压力传感器需要比压阻式压力传感器更复杂的信号调节电路和校准算法,但它们提供了许多优点。除了更高的精度和更低的总错误频段那电容式压力传感器具有低功耗,因为没有DC电流流过电容式传感元件。结果,使用CMOS循环的表面微机械的电容式压力传感器对于今天的许多便携式消费者应用设计。
例如,英飞凌科技DPS310是一个小型化数字气压传感器,在8针焊盘阵列(LGA),2.0 mm x 2.5 mm x 1.0mm封装。除了低电流绘制的3μA(1个测量/ s)和<1μA的待机电流外,它具有:
- 超高精度±006 HPA(等于±5cm)
- 相对精度±06 HPA(±0.5米)
- 在-40 - 85°5°处的300 - 1200 HPA的工作范围
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