Miez de detectare a presiunii

Senzorii de presiune MEMS sunt nucleul absolut și curentul principal al tehnologiei moderne de detectare a presiunii. Ele reprezintă o revoluție în miniaturizare, inteligență și costuri reduse.

 

MEMS, sau Micro-Electro-Sisteme mecanice, se referă la sistemele mecanice și electronice în miniatură care sunt fabricate în vrac pe plăci de siliciu folosind procese de fabricare a circuitelor integrate (IC).

Miezul unui senzor de presiune MEMS este o diafragmă de siliciu la scară{0}}micrometrică. Presiunea care acționează asupra acestei diafragme determină deformarea acesteia. Această deformare modifică caracteristicile electrice ale elementelor senzoriale integrate, iar prin măsurarea acestor modificări electrice se poate deduce valoarea presiunii. Pe baza principiului de detectare, acestea sunt împărțite în principal în următoarele tipuri:

• Principiu: Elementele piezorezistive sunt create pe diafragma de siliciu printr-un proces de dopaj și conectate pentru a forma o punte Wheatstone. Când diafragma se deformează sub presiune, valorile rezistenței se modifică, determinând puntea să emită un semnal de tensiune proporțional cu presiunea.
• Caracteristici: Tehnologie matură, structură simplă, semnal mare de ieșire, cost redus. Este cel mai comun și economic tip de senzor de presiune MEMS. Cu toate acestea, este sensibil la temperatură și necesită o compensare a temperaturii.

• Principiu: Diafragma de siliciu acționează ca o placă de condensator, formând un condensator miniatural cu o altă placă fixă. Presiunea deformează diafragma, modificând distanța dintre cele două plăci, provocând astfel o modificare a capacității.
• Caracteristici: Consum redus de energie, sensibilitate ridicată, caracteristici bune de temperatură, rezistență puternică la suprasarcină. Adesea folosit în câmpuri de măsurare de-putere scăzută și de joasă-presiune.

• Principiu: Presiunea modifică tensiunea din diafragma de siliciu, ceea ce modifică frecvența naturală a fasciculului rezonant miniatural fabricat pe acesta. Presiunea este detectată prin măsurarea modificării frecvenței.
• Caracteristici: Precizie foarte mare, stabilitate bună, ieșire digitală (frecvență). Cu toate acestea, structura este complexă, costul este ridicat și este utilizat în principal în domeniile industriale și aerospațiale de vârf-.

Senzorii de presiune MEMS sunt fabricați pe plachete de siliciu utilizând procese standard cu semiconductor (cum ar fi fotolitografia, gravarea, difuzia, depunerea-de peliculă subțire). Pasul cheie este formarea cavității și a diafragmei de presiune, utilizând de obicei tehnici de microprelucrare în vrac sau microprelucrare de suprafață.

În comparație cu senzorii de presiune mecanici sau metalici tradiționali cu diafragmă, senzorii de presiune MEMS au avantaje copleșitoare:

• Miniaturizare:Dimensiunea poate fi la fel de mică ca scala milimetrică sau chiar micrometrică, făcându-le ușor de integrat.
• Producție în masă și cost redus:Fabricat simultan în mii de napolitane, la fel ca cipurile, reducând drastic costul per senzor.
• Precizie ridicată și fiabilitate ridicată:Fără piese în mișcare, viață lungă la oboseală.
• Consum redus de energie:Adecvat în special pentru dispozitivele portabile alimentate cu baterie-.
• Inteligență:Circuitele de condiționare a semnalului, microprocesoarele, senzorii de temperatură etc. pot fi integrate cu ușurință pe același cip ca unitatea de detectare, formând un „Sistem-pe-cip” pentru a obține auto-compensare, auto-calibrare și ieșire digitală.

Presiunea de referință este un vid. Măsoară presiunea în raport cu un vid perfect.

Aplicatii: Altimetre, statii meteo, sisteme de vid.

Presiunea de referință este presiunea atmosferică actuală. Măsoară presiunea raportată la presiunea atmosferică. De obicei are un orificiu de aerisire în carcasă.

Aplicații: Monitoare de tensiune arterială, barometre, control al proceselor industriale (de exemplu, presiunea conductei).

Aplicații: Măsurarea debitului, monitorizarea înfundarii filtrului, măsurarea nivelului lichidului.

Tag-uri populare: miez de detectare a presiunii, China furnizori de miez de detectare a presiunii