MEMS tlakové senzory – Metody detekce a typy měření tlaku

MEMS tlakové senzory

Tlakové senzory jsou běžným typem tlakového přístroje a používají se v různých průmyslových odvětvích. Uživatelé při použití tlakových senzorů k určení způsobu detekce mikrotlakového senzoru tlaku je velmi důležité pro detekci mikrotlakového senzoru tlaku podle účelu různých detekčních položek nejsou stejné, samozřejmě, způsob detekce bude také odlišný. Dnes bych vám rád představil tři běžně používané metody detekce pro tlakové senzory, Doufám, že vám pomůžu.

1. Detekce tlaku

Zkontrolujte, zda je jediná metoda: k napájení senzoru, foukání tlakového senzoru ústa otvorů s vodivým vzduchem, s multimetrovým napěťovým souborem pro detekci výstupu změny napětí senzoru. Pokud je relativní citlivost Senzor diferenciálního tlaku je velmi velký, množství změny bude zřejmé. Pokud vůbec nedochází ke změně, je nutné změnit na zdroj tlaku vzduchu, aby se vyvíjel tlak.

Použitím výše uvedených metod, stav senzoru může být v podstatě detekován. Pokud je vyžadována přesná detekce, Je nutné použít standardní zdroj tlaku k vyvinutí tlaku na senzor diferenciálního tlaku a kalibrovat senzor podle velikosti tlaku a množství změny výstupního signálu signálu. A pokud to podmínky dovolují, detekce teploty příslušných parametrů.

2. Detekce nulového bodu

Použití multimetrového napěťového souboru, Detekujte výstup senzoru nulového bodu za podmínky žádné aplikované tlak. Tento výstup je obecně napětím na úrovni MV, Pokud překročí technické specifikace senzoru, To znamená, že nulová odchylka senzoru je mimo rozsah.

3. Detekce mostu,

Hlavní detekce obvodu senzoru je správná, Obecně obvod plného mostu pšeničným kamenem, Použití multimetrových ohmů, měření impedance mezi vstupy, stejně jako impedance mezi výstupy, Dvě impedance je vstupní a výstupní impedance Senzor tlaku MEMS. Pokud je impedance nekonečně velká, Most je rozbitý, což naznačuje, že existuje problém se senzorem nebo definice PIN není správně posouzena.

Všechny tlakové body senzorů senzorů jsou tipy aplikací, které lze použít s mikroelektromechanickým (MEMS) Tlakové senzory pro zjednodušení designu a vyhýbání se běžným úskalím.

Tlakový bod 1: MEMS tlakové senzory - Typ měření tlaku

Příchod MEMS tlakové senzory změnil způsob, jakým návrháři systému a aplikační inženýři měří tlak. Jednoduchost použití, malá velikost, N. Například, Měření nadměrné nadmořské výšky v ručních navigačních zařízeních, jako jsou chytré telefony s tříosými akcelerometry, Gyroskopy a magnetometry mohou přidat až do desetiny stupně svobody. Měření tlaku umožňuje navigační zařízení najít přesnou podlahu cíle.

Tlakové senzory MEMS obvykle měří rozdíl tlaku přes membránu křemíku. Jak je znázorněno na obrázku 1, Existují tři typy:

Měřicí tlak (A), měření tlaku, kde je nulový bod referenčním bodem místního atmosférického tlaku

Absolutní tlak (b), měření tlaku, jehož nulový bod je založen na absolutním vakuu zapečetěném v destičce.

Diferenciální tlak (C), Rozdíl mezi jakýmikoli dvěma tlaky se nazývá diferenciální tlak (delta p nebo Δp).

V těchto návrzích, membrána je mikromechanicky leptaná, což je proces chemického leptání. Techniky měření mohou zahrnovat kapacitní nebo odpory (Piezoelektrické nebo piezorestistické). Piezorezististický design je zobrazen na obrázku 1. Vakuum je negativní měřicí tlak nebo hodnota pod atmosférickým tlakem. Při určování nebo diskusi o typu měření tlaku, Je důležité identifikovat typ měření za účelem zprostředkování přesného popisu techniky měření. Tabulka 1 ukazuje požadavky na senzor pro několik běžných měření.

Tabulka 1. Porovnání měření společných tlaků a typů měření.

Atmosférický tlak a nadmořská výška

Předpokládá se, že nejzákladnější měření tlaku je atmosférický tlak. Standardní atmosférický tlak na hladině moře je 29.92 palce rtuti (Hg) (760 mm Hg (Torr) nebo 14.696 psi). Atmosférický tlak klesá se zvyšující se nadmořskou výškou a zvyšuje se s klesající výškou. Nízké a vysoké vzorce počasí snižují nebo zvyšují atmosférický tlak. Barometry bez tekutin poskytují absolutní měření tlaku.

Altimetr je absolutní tlakový měřič (měření) To ukazuje nad nadmořskou výšku nad hladinou moře. Konverze tlaku vzduchu na nadmořskou výšku se často provádí pomocí výškoměru. Například, Nadmořská výška 10,000 Nohy nad hladinou moře jsou 10.1 psia (69.7 kPa). Tlaková nadmořská výška (Zastavit) lze vypočítat pomocí této rovnice:

HALT = (1-(Posta/1013.25)^0,190284)X145366.45 Eq. 1

Tam, kde je zastavení výška nohou a psta je tlak v Millibars (Mbar) nebo hektopascals (hPa)

Výška kapalného sloupce

Pro standardní kapalinu, Absolutní tlak v hloubce h v kapalině je definován jako: PABS = P. + (ρ x g x h) Eq. 2

Poznámka.
PABS je absolutní tlak v hloubce h v kg/m-s 2 (nebo PA).

P je vnější tlak v horní části kapaliny, obvykle otevřený atmosférický tlak.

Hustota kapaliny (NAPŘ., 1 g/cm3 pro čistou vodu, 1.025 g/cm3 pro solný roztok při 4 ° C)

g je zrychlení gravitace (G = 9,81/S2) (32.174 ft/s2))

H je hloubka v metrech nebo nohou

Hloubka vody

Podle rovnice. 2, Zvýšení tlaku podvodního objektu je založeno na hustotě a hloubce kapaliny. Mezi běžné měření hloubky patří sladkovodní nebo slaná voda. Pro sladkou vodu, Zvýšení tlaku je 0.43 PSI na nohu, a ve slané vodě, to je 0.44 psi na nohu. ponořený tlakový měřič potápěče (Spg) nebo hloubkové měřidlo je absolutní čtení tlaku. Kalkulačka ponoru poskytuje čas potřebný pro bezpečný výstup, protože i hloubka 100 nohy vytvářejí tlak 400 kPa (3.951 atmosféra, nebo 58.1 psi).

Tok potrubí

K poklesu tlaku, ke kterému dochází v aplikacích toku tekutin, určuje několik faktorů, včetně lamináru versus turbulentní tok, rychlost, pohybující se viskozita a číslo Reynolds, drsnost uvnitř trubky, stejně jako průměr, Faktory délky a formy. Tázy pro otvor, Trubky a trysky Venturi zjednodušují situaci. V těchto případech (Viz obr. 2) Průtok souvisí s ΔP (p1-p2):

q = CD P/4 D22 [2(P1 – P2) / r(1 – D4)]1/2

Poznámka.
q je tok v m3/s

CD je koeficient toku, Poměr plochy = A2/A1.

P1 a P2 jsou v jednotkách N/M2.

Ρ je hustota tekutiny v kg/m3.

D2 je otvor, průměr Venturi nebo trysky (m)

D1 je průměr potrubí proti proudu a po proudu (m)

D = poměr průměru d2/d1

Obrázek 2.P Prvek měření tekutiny.

KONEC

Zanechat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Povinná pole jsou označena *

Přejděte na začátek