フォト
無料ブログはココログ

このブログについて

  • 著作権の扱い方
    著作権はコメントを含めて投稿者に帰属します。投稿者本人が著作権をもち、責任も持つという意味です。 リンクはご自由にして構いません。 原則公開です。 批判も含めてコメントは公開いたしますが、営利目的などの記事は、管理者権限で削除することがあります。コメントは管理者の承認後、反映されます。 ただし、TBは現在許可していません。

著作

  • 共著:「次世代センサハンドブック」培風館(2008)、「マイクロセンサ工学」技術評論社(2009.8)
  • 連絡先
    私への講演、セミナー、技術指導などのご依頼はこちらまで↓ okayamaproあっとまーくyahoo.co.jp  あっとまーくは半角の@にしてください
  • 単独著
    アナログ電子回路設計入門 (1994.12)、コロナ社: 実践アナログ回路設計・解析入門 (2005.1)、日刊工業: オペアンプ基礎回路再入門 (2005.7)、日刊工業: ダイオード・トランジスタ回路入門 (2005.12)、日刊工業: スイッチングコンバータ回路入門 (2006.9)、日刊工業: これならわかるアナログ電子回路基礎技術 (2007.6)

専門とする事項

  • 電源を含む精密アナログ電子回路の設計・開発、およびその教育、技術指導。センサ・アクチュエータシステムの構築。電子機器の不良解析指導および再発防止指導。解析主導型設計の推進と回路シミュレータの実践的活用指導。技術的側面からのプロジェクト管理指導。

Twitter

新刊

  • 岡山 努: アナログ電子回路の基礎と入門!これ1冊

« 差圧伝送器 | トップページ | 電池の内部抵抗 »

2010年1月19日 (火)

圧力センサ

最近では、MEMS技術を用いたシリコン製のものが多くなった。シリコンチップの一部をエッチングして薄いダイアフラム部分を製作し、ピエゾ抵抗効果を利用してダイアフラムのひずみを測る方法とダイアフラムの表裏の対抗面に電極を形成し静電容量の変化として圧力を測定する方式などがある。

測定対象の環境が汚くなければ、ダイアフラム+ピエゾ抵抗素子の組み合わせを使うと片面に素子と配線ができるので、シリコンのみの面を測定対象側とすることで対応できる。

ピエゾ抵抗効果はSiの面方位と不純物濃度と温度に依存するが、最適化すればゲージファクタ(ひずみ/抵抗変化率)を100以上にすることができる。

ピエゾ抵抗は抵抗温度係数(正)と感度の温度特性(負)なので、ピエゾ抵抗ブリッジを定電流駆動することで軽減できる。感度の温度依存性は不純物濃度に依存するので、不純物濃度を選べば0温度係数となる条件がある。

ただし、感度の温度係数は高次項を含むので、非線形温度補償を行わないと広い温度範囲で誤差を小さくすることはできない。一般のピエゾ抵抗式圧力センサでは定電流励起と簡単な温度補償が行われる。

差動容量式の場合には、シリコンダイアフラムの両対抗面に電極を形成する必要があり、配線の取り出しに工夫が必要である。同時に微小容量の計測回路を必要とする。

また、ダイアフラムの張力は、圧力センサの固定台との膨張係数の差に対応する熱ひずみを受けるとともに、3次の感度の非線形性を有する。

少しサイズが大きくなるが、金属ブルドン管(圧力→変位 変換)を利用して、変位測定センサで圧力を計測する手段もある。

センサは千差万別、そして人知の結晶であると、アナログエンジニアは考えている。

『人気Blogランキング』の「自然科学」部門に参加しています。今日も応援の貴重な1票をよろしくお願いします。【押す】

« 差圧伝送器 | トップページ | 電池の内部抵抗 »

「工学」カテゴリの記事

コメント

コメントを書く

コメントは記事投稿者が公開するまで表示されません。

(ウェブ上には掲載しません)

« 差圧伝送器 | トップページ | 電池の内部抵抗 »

2013年11月
          1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30

現在のランキング