1. Полупроводниковые тензометрические датчики
Высокая чувствительность и точность, линейность выходного сигнала, возможность использования серийно выпускаемых тензорезисторов и упругих чувствительных тензоэлементов, а также технологичность характеризуют эти датчики как наиболее удовлетворяющие современным требованиям. Датчики с наклееными тензорезисторами могут иметь миниатюрное исполнение с диаметром мембраны 3−3,5 мм.
Использование автоэпитаксиальных и гетероэпитаксиальных чувствительных элементов позволяет конструировать датчики давления с наружным диаметром 1,5−2,5 мм. Для микродатчиков давления (точечных) могут быть использованы пьезочувствительные транзисторы. Однако разработка этих датчиков затруднена высоким уровнем шумовых характеристик пьезочувствительных транзисторов.
Полупроводниковые тензодатчики давления чувствительны к ударам, вибрациям, ядерной радиации и другим внешним воздействиям, однако основным фактором, вызывающим погрешности в измерениях давления, является изменение температуры окружающей среды. Таким образом, выходной электрический сигнал U0 датчика давления и его полный дифференциал можно представить в следующем виде:
U0=f (p, T);
dU0=(∂U0/∂p)t dp + (∂U0/∂T)p dt
и в линеаризованном виде
U0=U0/p|T p + U0/T|p T;
U0Spp + STT,
где Sp и ST соответственно чувствительность датчика по давлению и температуре.
Линеаризация допустима, поскольку статические характеристики рассматриваемых датчиков линейны в пределах ±1,5% верхнего предела измерений. При испытаниях датчиков на влияние температуры необходимо учитывать не только предельные значения температуры и способы нагрева, но и изменение температуры во времени, причем так, чтобы режим T1=const и T2=const выдерживался в течении времени t1, t2 не менее времени, ожидаемого в условиях рабочих измерений.
