Wika威卡傳感器S-20產品描述及特點

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德國威WIKA傳感器描述:

一般由處理通路和處理元件2 部分組成。其基本原理是以光電效應為基礎，把被測量的變化轉換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將非電信號轉換成電信號。光電效應是指用光照射某一物體，可以看作是一連串帶有一定能量為的光子轟擊在這個物體上，此時光子能量就傳遞給電子，并且是一個光子的全部能量一次性地被一個電子所吸收，電子得到光子傳遞的能量后其狀態就會發生變化，從而使受光照射的物體產生相應的電效應。通常把光電效應分為3類;(1)在光線作用下能使電子溢出物體表面的現象稱為外光電效應，如光電管、光電倍增管等;(2)在光線作用下能使物體的電阻率改變的現象稱為內光電效應，如光敏電阻、光敏晶體管等;(3)在光線作用下，物體產生一定方向電動勢的現象稱為光生伏，如光電池等。 [2]

光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優點，而且可測參數多，傳感器的結構簡單，形式靈活多樣，因此.光電式傳感器在檢測和控制中應用非常廣泛。

光電傳感器是各種光電檢測系統中實現光電轉換的關鍵元件，它是把光信號(可見及紫外鐳射光)轉變成為電信號的器件。

光電式傳感器是以光電器件作為轉換元件的傳感器。它可用干檢測直接引起光量變化的非電物理量，如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等;也可用來檢測能轉換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態的識別等。光電式傳感器具有非接觸、響應快、性能可靠等特點，因此在工業自動化裝置和機器人中獲得廣泛應用。

德國威WIKA傳感器特點:

工作原理由光通量對光由元件的作用原理不同所制成的光學測控系統是多種多樣的 按光電元件(光學測控系統)輸出量性質可分二類，即模擬式光電傳感器和脈沖(開關)式光電傳感器。模擬式光電傳感器是將被測量轉換

成連續變化的光電流，它與被測量間呈單值關系，模擬式光電傳感器按被測量(檢測目標物體)方法可分為透射(吸收)式。漫反射式，遮光式(光束陰檔)三大類。所謂透射式是指被測物體放在光路中，恒光源發出的光能量穿過被測物，部份被吸收

后，透射光投射到光電元件上;所謂漫反射式是指恒光源發出的光投射到被測物上，再從被測物體表面反射后投射到光電元件上:所謂遮光式是指當光源發出的光通量經被測物光遮其中一部份，使投射到光電元件上的光通量改變，改變的程度與被測物體在光路位置有關。

wika壓力傳感器在測量過程中，壓力直接作用在傳感器的膜片上，使膜片產生與介質壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻發生變化，同時通過電子線路檢測這一變化，并轉換輸出一個對應于這個壓力的標準信號，這樣的過程就是微壓傳感器進行測量的過程。

對于微壓傳感器來說，靈敏度和線性度是微壓力傳感器zui重要的兩個性能指標。為了制作出能夠滿足實際應用需求的傳感器，必需探索出一種微壓力傳感器靈敏度和線性度的有效仿真方法。實際的研究中，發現一種基于對壓阻式壓力傳感器薄膜表面應力的有限元分析(FEA)和路徑積分的仿真方法。通過這一方法實現了在滿量程范圍內不同壓力值下對傳感器電壓輸出值的估計，在此基礎上對壓力傳感器的靈敏度和線性度進行了有效仿真。

微壓傳感器發展迅速，新研制出的一類傳感器采用壓電單晶片結構，并內置前置放大器，通過放大器放大微弱信號并實現阻抗變換，從而使傳感器具有量程小、靈敏度高、抗干擾性好等特點。這類傳感器已廣泛用于脈搏、管壁壓力波動等微小信號的檢測。但與此同時，對于微壓傳感器度的檢驗這一技術難題，就迫切需要簡便的測量裝置測量該類型傳感器的性能。

wika壓力傳感器是工業實踐中zui為常用的一種傳感器。一般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號，模擬信號是指信息參數在給定范圍內表現為連續的信號。 或在一段連續的時間間隔內，其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現為任意數值的信號。而我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應制造而成的，這樣的傳感器也稱為壓電傳感器。

wika壓力傳感器是使用的一種傳感器。傳統的壓力傳感器以機械結構型的器件為主，以彈性元件的形變指示壓力，但這種結構尺寸大、質量重，不能提供電學輸出。隨著半導體技術的發展，半導體壓力傳感器也應運而生。其特點是體積小、質量輕、準確度高、溫度特性好。特別是隨著MEMS技術的發展，半導體傳感器向著微型化發展，而且其功耗小、可靠性高。為了解決微壓力傳感器靈敏度和非線性的矛盾，在結構上，綜合梁膜結構與平膜雙島結構的優點，采用雙島-梁結構。島區的面積不是按比例放大或縮小。首先，為了增加靈敏度，應盡可能減小窄梁區的長度和寬度。因為從對“梁-膜-島"結構的有限元分析和近似解析分析中發現，減小窄梁區的長度和寬度可以明顯地使梁上的應力增大。并且當中間窄梁的長度約為兩邊窄梁長度的2倍時，器件的線性度。雖然有雙島限位結構，但在高過載情況下，硅膜將首先從島的邊區和角區破裂。這是因為傳統的島膜結構都是采用常規的有掩模的各向異性濕法腐蝕，從硅片背面形成硅膜和背島。

硅膜是晶面，邊框和背大島側面都是晶面，夾角為54.74°的銳角。根據力學原理，在角區存在應力集中效應，使硅膜在正面或背面受壓以后，角區會具有應力的極值，因此破裂首先從該處發生。引入應力勻散結構以后，使角區變成具有一定曲率的圓角區，使該區的應力極值下降。在硅膜與邊框或背島的交界處要形成有一定曲率半經的緩變結構，采用一般的常規各向異性濕法腐蝕是無法實現的。為此，采用了掩模-無掩模各向異性濕法腐蝕技術。