在安費諾 NovaSensor諸多硅阻壓力傳感器中，PT1907（如圖-1[1]所示），這是一款基于NovaSensor SenStable®技術(shù)的絕壓傳感器。繼NovaSensor推出第一款基于背壓式傳感器P1905以來，背壓式結(jié)構(gòu)的壓力傳感器以其獨特的構(gòu)造，在保證產(chǎn)品的線性度、靈敏度、低遲滯及可靠性的前提下，給壓力傳感器提供了優(yōu)異的介質(zhì)兼容性，可在不使用常規(guī)凝膠，或者薄膜硅油隔離的情況下，傳感器可與被測負責氣液復雜介質(zhì)直接接觸，這給產(chǎn)品的封裝結(jié)構(gòu)設計帶來的變革，從而產(chǎn)品在汽車變速箱液壓控制等應用中被廣泛使用。

與一般的壓力傳感器相比，設計的改變并沒有改變產(chǎn)品的尺寸大?。?

·PT1907-1:           1.9mm×1.9mm×1.6mm(有玻璃基座，集成溫感二極管)

·PT1907-2:           2.0mm×2.0mm×0.8mm(無玻璃基座，集成溫感二極管)

·P1905             :           1.93mm×1.93mm×1.64mm

·P883             :           2.1mm×2.1mm×2.0mm          

·P1602   :           1mm×1mm×0.6mm        

在測量差壓或者表壓時，有時候會將壓力傳感器敏感面的背面作為受力面。如果產(chǎn)品性能及工況允許，如很多款Nova表壓或者差壓型的傳感器或者硅片，雖然不推薦，有時也可以這樣使用，不過輸出信號是相反的。但是當需要測量絕壓時，非背壓式的傳感器和綁定線就必須將受壓面直面測量介質(zhì)，如圖-2所示，其中藍色部分為真空腔體。

比較兩種構(gòu)造的絕對壓力傳感器使用方式：

·一般絕壓傳感器：由于綁定線及傳感器都處在被測量介質(zhì)這一面，對于一般性的氣體壓力測量，幾乎毫無例外地需要在綁定線及硅片上覆蓋凝膠，即傳遞壓力，又保護傳感器及綁定線；遇到或者腐蝕性氣體或者液體，則必須使用硅油加不銹鋼薄膜的方式進行保護。

·背壓式絕壓傳感器：被測介質(zhì)不再直接接觸綁定線及傳感器敏感面，而是通向介質(zhì)的鈍面直接施壓。在鈍面是致密的氮化硅及氧化硅，可以與當前絕大多數(shù)的介質(zhì)接觸而無不良的反應。因此，通過封裝設計可以避免使用以上介質(zhì)隔離的方式而直接應用于測量。實踐證明，該類型的絕壓傳感器在汽車機油及液壓高溫復雜環(huán)境下完全可以勝任絕對壓力的測量。

PT1907內(nèi)部壓力部分的參數(shù)：

要在壓力檢測面上另加一個真空腔體結(jié)構(gòu)，而不對傳感器形成長期穩(wěn)定性的應力影響，需要克服難以想象的技術(shù)困難。安費諾傳感器技術(shù)集團（ASTG）旗下的NovaSensor利用其擅長的硅熔鍵合（Silicon Fusion Bonding），深度反應式離子蝕刻技術(shù)（DRIE）及獨有的SenStable®技術(shù)，加上優(yōu)異的設計，很好地解決了以上的難題。

表-1：PT1907壓力參數(shù)[1]

PT1907內(nèi)部測溫二極管部分的參數(shù)：

在硅阻壓力傳感器的應用過程中，始終需要處理壓力校準和溫度補償?shù)膯栴}。無論是單獨設計的信號處理電路，還是調(diào)理芯片，其內(nèi)部或者應用電路中，都應有一個溫度傳感器。

當硅阻壓力傳感器，借助MEMS技術(shù)中與IC生產(chǎn)相近的工藝部分，把二極管集成在硅片傳感器之上后，與之前的獨立于壓力傳感器的溫度傳感器比較，集成溫度二極管的壓力產(chǎn)品具有以下特點：

·溫度參數(shù)更準確無遲滯地反映壓力傳感器的實際溫度；

·無論對于產(chǎn)品壓力校準還是實際應用，具有更快的溫度響應時間特性；

·提高了產(chǎn)品的測量響應特性，避免因為壓力信號測量與溫度測量之間存在遲滯而導致的測量不準；

·更方便可靠地利用二極管前向電壓與溫度之間的關(guān)系進行測溫；

·省卻額外的測溫器件，大大節(jié)省了設計空間；

PT1907就是這樣一款產(chǎn)品。內(nèi)部原理圖簡化如圖-4（略去需與基底部分連接的焊盤）。二極管的極電流方程：

ID=Is×(eqVDnkT-1)                                                       (1)

令VT=kTq，由于VD?VT，所以：

VD≈n×kTqlnIDIs                                                       (2)

其中：

·ID為二極管極電流大小

·Is為反向飽和電流

·q為電子電量基本單位，VD為二極管兩極電

·k為波茲曼常數(shù)

·n為理想系數(shù)

·T為熱力學溫度，VT為熱點壓

一般分析實驗都可獲悉，在一定溫度范圍內(nèi)，公式（2）中，當二極管電流ID保持恒流作用下，二極管前向電壓值VD與當前的溫度基本呈線性關(guān)系。

表-1：PT1907溫感二極管參數(shù)[1]

當前測壓溫補的驅(qū)動傳感器的兩個方案：

（1）

獨立電路的信號放大處理

應用中，測溫和測壓兩個電路分別進行。當然，測溫電路 (圖-5)中因為源極電壓Vs已知，也可以單端處理Vd，且該電路可以通過調(diào)整共模電壓范圍再差分放大以期獲得更好的分辨率。其中，測溫二極管的兩極前向電壓VFT和場效應管漏源極間電壓可以表示為：

Vds(T)=Vcc2-Vref-VFT-R1×Ir                                        (3)

Ir=Vref/R2                                                            (4)

（2）調(diào)理芯片（如ZDC31150）

該款產(chǎn)品的典型應用：

·該系列產(chǎn)品適用于多個壓力溫度測量應用領(lǐng)域：

·汽車各壓力控制系統(tǒng)，包括空調(diào)管路壓力傳感器

·工業(yè)過程控制系統(tǒng)

·航空航天

·富挑戰(zhàn)性的氣液復雜介質(zhì)、溫度測量應用

作為安費諾的授權(quán)分銷商，Heilind可為市場提供相關(guān)服務與支持，此外Heilind也供應多家世界頂級制造商的產(chǎn)品，涵蓋25種不同元器件類別，并重視所有的細分市場和所有的顧客，不斷尋求廣泛的產(chǎn)品供應來覆蓋所有市場。