實(shí)現(xiàn)壓力溫度集成測(cè)量主要有四種實(shí)現(xiàn)方案，集成電路芯片帶溫度測(cè)量方式，硅微集成方式，組合方式，薄膜集成方式。

集成電路帶溫度測(cè)量方式實(shí)際上是一個(gè)壓力傳感器，在壓力傳感器的調(diào)理電路中，采用了一個(gè)帶有溫度傳感器的集成電路芯片，通過(guò)調(diào)理芯片對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行測(cè)量。這種測(cè)量方式只能測(cè)量整個(gè)產(chǎn)品所處環(huán)境的溫度，不能準(zhǔn)確反應(yīng)引壓端介質(zhì)的溫度，響應(yīng)也慢，測(cè)量精度一般比較低，只是給壓力傳感器提供一個(gè)溫度補(bǔ)償參考。

硅微集成方式主要是將測(cè)壓與測(cè)溫的敏感件在同一硅杯上集成，利用壓阻式或電容式測(cè)量壓力，采用半導(dǎo)體二極管測(cè)量溫度，這種產(chǎn)品國(guó)內(nèi)還處于研制階段。國(guó)外有日本的壓阻式集成傳感器，主要是針對(duì)汽車(chē)傳感器研制的，在抗環(huán)境性能方面不適合軍用需求。

組合方式是利用不同的測(cè)溫與測(cè)壓原理，將兩種傳感器在結(jié)構(gòu)上的集成。有的通過(guò)兩個(gè)接口連接，采用熱電偶、熱電阻測(cè)溫，采用壓阻或應(yīng)變測(cè)量壓力，輸出信號(hào)再接處理電路，處理電路與測(cè)量點(diǎn)分開(kāi)，這種方式的集成度不高，結(jié)構(gòu)不緊湊。有的只有一個(gè)接口，采用壓阻式測(cè)壓，在結(jié)構(gòu)上內(nèi)置一個(gè)熱電偶或鉑電阻溫度傳感器伸入到測(cè)量介質(zhì)中，具有代表性的是美國(guó)kulite公司的溫度壓力集成傳感器產(chǎn)品。這種產(chǎn)品采用的是鉑電阻溫度傳感器，輸出標(biāo)準(zhǔn)電阻值。產(chǎn)品主要用于宇航與汽車(chē)，但受封裝的影響，最高量程只能做到20MPa左右。

薄膜集成方式是采用濺射鍍膜方式制作測(cè)壓應(yīng)變合金橋路和熱電阻，對(duì)溫度和壓力進(jìn)行測(cè)量。這種集成方式結(jié)構(gòu)有兩種實(shí)現(xiàn)形式，一種是熱電阻與合金電阻單獨(dú)制作，通過(guò)焊接方式進(jìn)行組合，將測(cè)溫?zé)犭娮枭烊氲浇橘|(zhì)點(diǎn)，這種方式能快速響應(yīng)溫度，但對(duì)封裝的要求高，承壓能力也有限。另一種方式是將熱電阻與合金電阻在芯片的同一層上分區(qū)域?yàn)R射，這樣，壓力傳感器與溫度傳感器形成“一體”，在抗振動(dòng)、沖擊能力強(qiáng)，可靠性高。但通過(guò)彈性膜片傳熱測(cè)溫，在響應(yīng)時(shí)間上做不到快速響應(yīng)。

薄膜傳感器的彈性敏感材料由耐腐蝕不銹鋼制成，可直接與腐蝕性介質(zhì)接觸。薄膜壓力傳感器的敏感電阻是合金材料，受溫度的影響極小，在-100℃～+300℃范圍內(nèi)的溫度漂移小于50ppm/℃。通過(guò)先進(jìn)的離子束鍍膜技術(shù)，制備的薄膜熱電阻，能在中、低溫區(qū)準(zhǔn)確測(cè)量。通過(guò)離子濺射與離子刻蝕，將熱電阻與應(yīng)變電阻制備在同一芯片上，實(shí)現(xiàn)壓力、溫度傳感器的集成。這種一體化傳感器通過(guò)一個(gè)接口測(cè)量?jī)煞N參數(shù)，信號(hào)互不干擾，輸出標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)，無(wú)需外接儀表，測(cè)量精度高，性能優(yōu)越，是軍用溫度壓力傳感器的發(fā)展方向。本文源自澤天傳感，版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留出處。