Katalog
Úvod do tlakových senzorů
Tlakové senzory jsou klíčovými součástmi v různých průmyslových odvětvích, včetně automobilového průmyslu, průmyslové automatizace, spotřebního zboží a lékařských zařízení. Předpokládá se, že celosvětový trh tlakových senzorů dosáhne do roku 2028 téměř 24,5 miliardy dolarů, což odráží jejich rostoucí význam v moderní technologii1. Tlakové senzory fungují na principu působení síly na plochu, což je nezbytné pro pochopení jejich aplikací a funkcí.
Pochopení technologie MEMS
MEMS (mikro-elektro-mechanické systémy) technologie je klíčová ve vývoji tlakových senzorů. Senzory MEMS jsou vybaveny elastickou silikonovou membránou, která jim umožňuje opakované tlakové cykly, aniž by se změnily jejich vlastnosti. Tato elasticita je výhodná, protože minimalizuje hysterezi a tečení, běžné problémy u jiných typů senzorů
Výhody MEMS
Efektivita nákladů: Na jednom plátku lze vyrobit tisíce senzorů, což výrazně snižuje náklady.
Flexibilita designu: Vlastní továrna na oplatky umožňuje lepší kontrolu nad dodavatelským řetězcem a přizpůsobení designu.
Spolehlivost: MEMS senzory jsou bez hystereze a tečení, což zajišťuje konzistentní výkon v průběhu času
Piezorezistivní vs. piezoelektrické senzory
Piezorezistivní snímače
Piezorezistivní snímače fungují tak, že měří změny elektrického odporu při vystavení tlaku. Jsou známé pro svou opakovatelnost a všestrannost, díky čemuž jsou vhodné pro různé aplikace, včetně lékařských procedur, jako je angioplastika
Piezoelektrické snímače
Piezoelektrické senzory generují elektrický náboj v reakci na mechanické namáhání. Běžně se používají v aplikacích vyžadujících vysokou citlivost na vibrace a síly, jako jsou akcelerometry a snímače zatížení
Další informace o piezorezistivních vs. piezoelektrických senzorech najdete v tomto odkazu na článek：https://wfsensors.com/blog/use-and-function-of-mems-piezoresistive-pressure-sensorscomprehensive-guide.html/
Aplikace tlakových senzorů
Tlakové senzory se používají v různých průmyslových odvětvích:
Automobilový průmysl: Pro řízení motoru a bezpečnostní systémy.
Potápění: Pro sledování hloubky a zajištění bezpečných časů výstupu a sestupu.
Elektrokola: Integrováno do tlumičů a pneumatik pro zvýšení výkonu.
Lékařský: Při postupech, jako je angioplastika ke sledování nafouknutí balónku
MEMS tlakové senzory: Design a funkčnost
Absolutní senzory: Změřte tlak vzhledem k referenční hodnotě vakua.
Měřicí senzory: Změřte tlak vzhledem k atmosférickému tlaku
Typy snímačů tlaku MEMS
Tlakové senzory MEMS obsahují Wheatstoneův můstek difundovaný do silikonové membrány. Změna výstupu z tohoto můstku odpovídá změnám aplikovaného tlaku. Tloušťka membrány se nastavuje na základě požadovaného rozsahu tlaku
Faktory ovlivňující přesnost snímače tlaku
Přesnost tlakových senzorů je zásadní, zejména v aplikacích vyžadujících přesná měření. Mezi faktory ovlivňující přesnost patří:
Teplota: Změny teploty mohou ovlivnit citlivost a odpor senzoru.
Stres: Vnější namáhání během balení může časem ovlivnit výkon snímače
Dosažení přesnosti
Kalibrace: Nezbytné pro zajištění přesnosti.
Kompenzované senzory: Použijte integrované ASIC pro zjednodušení kalibrace a zlepšení přesnosti
Výběr pravého tlakového senzoru
Při výběru snímače tlaku zvažte následující faktory:
Rozsah tlaku: Ujistěte se, že snímač zvládne požadovaný tlakový rozsah.
Podmínky prostředí: Zvažte teplotu, vlhkost a potenciální stresory.
Typ aplikace: Určete, zda je potřeba absolutní, měřidlo nebo diferenciální snímač
Závěr
Tlakové senzory, zejména ty, které využívají technologii MEMS, hrají v moderních průmyslových odvětvích zásadní roli. Pochopení rozdílů mezi piezorezistivními a piezoelektrickými senzory, stejně jako konstrukce a funkčnosti MEMS senzorů, je zásadní pro výběr správného senzoru pro konkrétní aplikace. Zvážením faktorů, jako je přesnost, podmínky prostředí a typ aplikace, mohou uživatelé zajistit optimální výkon a spolehlivost svých systémů.
Akční rada
Zhodnoťte své potřeby: Určete rozsah tlaku a podmínky prostředí pro vaši aplikaci.
Vyberte správný typ snímače: Rozhodněte se mezi piezorezistivním a piezoelektrickým na základě požadavků vaší aplikace.
Zvažte kalibraci: Ujistěte se, že je váš senzor správně zkalibrován pro přesná měření.
Dodržováním těchto kroků a pochopením principů tlakových senzorů je můžete efektivně integrovat do svých projektů a dosáhnout spolehlivých výsledků.
Výše uvedený úvod pouze poškrábe povrch aplikací technologie tlakových senzorů. Budeme pokračovat ve zkoumání různých typů senzorových prvků používaných v různých produktech, jejich fungování a jejich výhod a nevýhod. Pokud byste chtěli více podrobností o tom, o čem se zde diskutuje, můžete se podívat na související obsah později v této příručce. Pokud vás tlačí čas, můžete také kliknout sem a stáhnout si podrobnosti o těchto příručkách Data produktu PDF na tlak vzduchu.
Pro více informací o dalších senzorových technologiích prosím Navštivte naši stránku Sensors.