导语：在现代工业设备中，压力传感器与检测仪表扮演着不可或缺的角色。压力传感器作为一种将非电量转化为电信号的器件，其精确性和稳定性对于工业生产过程的控制至关重要。 在现代工业设备中，压力传感器与检测仪表扮演着不可或缺的角色。压力传感器作为一种将非电量转化为电信号的器件，其精确性和稳定性对于工业生产过程的控制至关重要。而检测仪表则在模拟电子技术的支持下，通常包含传感器、检测点取样设备、放大器(用于抗干扰处理及信号传输)，以及电源和现场显示部分(可选)。电信号主要分为连续量和离散量两种，但实际上还可细分为模拟量、开关量、脉冲量等。模拟信号传输通常采用统一信号标准，如4-20mA DC等。 在数字化时代的浪潮中，检测仪表经历了显著的技术革新与迭代发展。近年来，多采用ASIC(专用集成电路)技术，并将传感器、微处理器及网络接口集成在一个器件中，实现信息获取、处理、传输、存储等功能的一体化。在自动化仪表领域，检测仪表常被称为变送器，例如问题变送器、压力变送器等。这些变送器不仅提升了测量精度和稳定性，还实现了数据的实时传输和远程监控，为工业生产过程提供了强有力的技术支持。 压力传感器的历史可追溯到70多年前。其发展历程可划分为以下四个阶段： 1、发明阶段(1945-1960年) 这一阶段以1947年双极性晶体管的发明为重要里程碑。自此，半导体材料的特殊性质开始得到广泛应用。1945年，史密斯(C.S.Smith)发现了硅与锗的压阻效应，即当外力作用于半导体材料时，其电阻会显著变化。基于这一原理，研究人员制成了早期的压力传感器，通过将应变电阻片粘贴在金属薄膜上，将力信号转化为电信号进行测量。这一阶段制作的传感器最小尺寸约为1cm。 2、发展阶段(1960-1970年) 随着硅扩散技术的不断进步，技术人员能够在硅的(001)或(110)晶面上选择合适的晶向，直接将应变电阻扩散在晶面上，并在背面加工成凹形，形成薄而坚韧的硅弹性膜片，人们称之为硅杯。这种形式的硅杯传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定性好、成本低、便于集成化等显著优点，成功实现了金属与硅的共晶体结合，为商业化发展奠定了坚实基础。 3、商业化阶段(1970-1980年) 在这一阶段，基于硅杯扩散理论，硅的各向异性腐蚀技术得到了广泛应用。扩散硅传感器以其独特的加工工艺，以硅的各项异性腐蚀技术为核心，不断发展成为能够自动控制硅膜厚度的先进技术，其中包括V形槽法、浓硼自动中止法、阳极氧化法自动中止法和微机控制自动中止法等。由于可以在多个表面同时进行腐蚀操作，数千个硅压力膜片可实现同时生产，从而实现了集成化的工厂加工模式，进一步降低了成本，为大规模商业化生产提供了有力支持。 4、微机械加工阶段(1980年至今) 自上世纪末纳米技术的出现，微机械加工工艺得以实现突破。通过这一工艺，可以由计算机精确控制加工出结构型的压力传感器，其线度甚至可以控制在微米级范围内。利用这一技术，可以蚀刻出微米级的沟、条、膜等精细结构，使得压力传感器进入了微米级时代。这种技术的出现极大地推动了压力传感器的微型化和精密化发展。 如今，压力传感器广泛应用于各个行业领域。近年来，随着家用电器、汽车、信息产业三方面的飞速发展，对传感器的需求呈现出爆发式增长，从而推动了传感器制造业的迅猛发展，进一步拉动了工业设备特别是半导体设备制造业的繁荣。
