進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，由于半導(dǎo)體集成電路工藝的日益完善，出現(xiàn)了利用半導(dǎo)體工藝中的擴(kuò)散技術(shù)，將敏感元件和應(yīng)變材料合二為一，制成了擴(kuò)散型壓阻式傳感器。這類傳感器的應(yīng)變電阻與基底是同一塊材料，通常是半導(dǎo)體硅。因此統(tǒng)稱為擴(kuò)散硅壓阻式傳感器。由于取消了膠接，它的滯后、蠕變及老化現(xiàn)象大為減小，而且不存在膠層熱阻和妨礙，使導(dǎo)熱性能大為改善。此外，由于這類傳感器是用半導(dǎo)體硅做芯片，利用集成工藝電路制成 ，如果在制成傳感器芯片時(shí)，同時(shí)設(shè)計(jì)制造一些溫度補(bǔ)償、信號處理與放大電路，就能構(gòu)成集成傳感器。如果再進(jìn)一步與微處理器相結(jié)合，就能做成智能式傳感器。因此，這類傳感器一出現(xiàn)，就受到人們極大的重視，得到迅猛的發(fā)展。
硅壓阻式傳感器由外殼、硅膜片的引線組成，其結(jié)構(gòu)原理如下所示：
1-低壓腔；2-高壓腔；3-硅杯；4-引線；5-硅膜片
其核心部分是做成杯狀的硅膜片，通常叫做硅杯。外殼則因用途不同而異。在硅膜片上，用半導(dǎo)體工藝中的擴(kuò)散摻雜法做四個(gè)相等的電阻，經(jīng)蒸鍍鋁電極及連接線，接成惠斯登電橋，再用壓焊法與外引線相連。膜片的一側(cè)是和被測系統(tǒng)相連接的高壓腔，另一側(cè)是低壓腔，通常和大氣相通，也有做成真空的。當(dāng)膜片兩邊存在壓力差而發(fā)生形變時(shí)，膜片各點(diǎn)產(chǎn)生應(yīng)力，從而而使擴(kuò)散電阻的阻值發(fā)生變化，電橋失去平衡，輸出相應(yīng)的電壓，其電壓大小就反映了膜片所受的壓力差值。
通常硅膜片在受壓時(shí)的形態(tài)變化非常微小，其彎曲撓度遠(yuǎn)小于硅膜片的厚度，且膜片常取圓形。因而求膜片上的應(yīng)力分布，可以歸結(jié)為彈性力學(xué)中的小撓度薄板應(yīng)變問題。
設(shè)均布壓力為P，則薄板上各點(diǎn)的徑向壓力σ1和切向應(yīng)力σt與其作用半徑r有如下關(guān)系：
σr= 3P/8h2 [r02（1+μ）-r2 （3+μ）]
σt= 3P/8h2 [r02（1+μ）-r2 （3+μ）]
式中：r0 h-----膜片的工作面半徑、厚度； μ---泊松比（硅取μ=0.35）.
硅膜片上的應(yīng)力分布如圖所示。
由圖可見，均布壓力P產(chǎn)生的應(yīng)力是不均勻的，且有正應(yīng)力區(qū)和負(fù)應(yīng)力區(qū)。利用這一特性，選擇適當(dāng)?shù)奈恢貌贾秒娮?，使其接入電橋的四臂中，兩兩電阻在受力時(shí)一增一減，且阻值增加的兩個(gè)電阻和阻值減小的兩個(gè)電阻分別對接，如圖所示。
這樣既提高輸出靈敏度，又部分地消除阻值隨溫度而變化的影響。因此，壓阻式傳感器廣泛采用全等臂差動(dòng)橋路。
應(yīng)用原理試說：
1、擴(kuò)散硅壓力傳感器選用進(jìn)口擴(kuò)散硅壓力芯片制成，當(dāng)外界液位發(fā)生變化時(shí)，壓力作用在不銹鋼隔離膜片上，通過隔離硅油傳遞到擴(kuò)散硅壓力敏感元件上引起電橋輸出電壓變化，經(jīng)過精密的補(bǔ)償技術(shù)、信號處理技術(shù)、轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電流信號。該電流信號的變化正比于液位的變化。
2、當(dāng)被測介質(zhì)（液體）的壓力作用于傳感器時(shí)，壓力傳感器將壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)差分放大和輸出放大器放大，最后經(jīng)V/A電壓電流轉(zhuǎn)換成與被測介質(zhì)（液體）的液位壓力成線性對應(yīng)關(guān)系的4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出信號。
