Drucksensoren sind eine gängige Art von Druckmessgeräten und werden in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. Bei der Verwendung von Drucksensoren ist es für Benutzer sehr wichtig, zu bestimmen, wie Mikrodruck-Drucksensoren erkannt werden sollen. Dabei ist es sehr wichtig, Mikrodruck-Drucksensoren entsprechend dem Zweck zu erkennen. Verschiedene Erkennungselemente sind nicht gleich, Natürlich, Auch die Erkennungsmethode wird unterschiedlich sein. Heute möchte ich Ihnen die drei häufig verwendeten Erkennungsmethoden für Drucksensoren vorstellen, Ich hoffe, Ihnen helfen zu können.
1. Druckerkennung
Überprüfen Sie, ob die Einzelmethode verfügbar ist: an die Spannungsversorgung des Sensors, Anblasen des Drucksensors mit der Mündung der Luftleitlöcher, mit einer Multimeter-Spannungsdatei, um die Ausgabe der Sensorspannungsänderung zu erkennen. Wenn die relative Empfindlichkeit des Differenzdrucksensor ist sehr groß, Das Ausmaß der Veränderung wird offensichtlich sein. Wenn es überhaupt keine Änderung gibt, Um Druck auszuüben, muss auf eine Luftdruckquelle umgestellt werden.
Durch die Verwendung der oben genannten Methoden, Grundsätzlich kann der Zustand eines Sensors erkannt werden. Wenn eine genaue Erkennung erforderlich ist, Es ist notwendig, eine Standarddruckquelle zu verwenden, um Druck auf den Differenzdrucksensor auszuüben und den Sensor entsprechend der Größe des Drucks und dem Änderungsbetrag im Ausgangssignal zu kalibrieren. Und wenn die Bedingungen es zulassen, die Temperaturerfassung der relevanten Parameter.
2. Nullpunkterkennung
Verwendung einer Multimeter-Spannungsdatei, Ermitteln Sie den Nullpunktausgang des Sensors unter der Bedingung, dass kein Druck ausgeübt wird. Bei diesem Ausgang handelt es sich im Allgemeinen um eine mV-Spannung, wenn es die technischen Spezifikationen des Sensors überschreitet, Dies bedeutet, dass die Nullabweichung des Sensors außerhalb des zulässigen Bereichs liegt.
3. Brückenerkennung,
Die Haupterkennung des Sensorkreises ist korrekt, im Allgemeinen eine Wheatstone-Vollbrückenschaltung, die Verwendung von Multimeter-Ohm, die Messung der Impedanz zwischen den Eingängen, sowie die Impedanz zwischen den Ausgängen, Die beiden Impedanzen sind die Eingangs- und Ausgangsimpedanz des MEMS-Drucksensor. Wenn die Impedanz unendlich groß ist, Die Brücke ist kaputt, Dies weist darauf hin, dass ein Problem mit dem Sensor vorliegt oder die Definition des Pins nicht korrekt beurteilt wird.
Bei allen Sensor-Druckpunkten handelt es sich um Anwendungsspitzen, die mikroelektromechanisch eingesetzt werden können (MEMS) Drucksensoren, um das Design zu vereinfachen und häufige Fallstricke zu vermeiden.
Druckpunkt 1: MEMS-Drucksensoren - Druckmesstyp
Das Aufkommen von MEMS-Drucksensoren hat die Art und Weise, wie Systementwickler und Anwendungsingenieure Druck messen, verändert. Einfache Bedienung, kleine Größe, Aufgrund der geringen Kosten und Robustheit eignen sich diese Sensoren für die Prozesssteuerung in der Automobil- und Industriebranche sowie für Anwendungen in der Medizintechnik und in tragbaren Handgeräten. Zum Beispiel, hochpräzise Höhenmessungen in tragbaren Navigationsgeräten wie Smartphones mit dreiachsigen Beschleunigungsmessern, Gyroskope und Magnetometer können bis zu einem Zehntel Freiheitsgrad ergeben. Durch Druckmessungen können Navigationsgeräte den genauen Boden eines Ziels lokalisieren.
MEMS-Drucksensoren messen typischerweise die Druckdifferenz über einer Siliziummembran. Wie in der Abbildung gezeigt 1, Es gibt drei Arten:
Manometerdruck (A), eine Druckmessung, bei der der Nullpunkt ein Bezugspunkt zum lokalen Atmosphärendruck ist
Absoluter Druck (B), eine Druckmessung, deren Nullpunkt auf dem absoluten Vakuum im Wafer basiert.
Differenzdruck (C), Die Differenz zwischen zwei beliebigen Drücken wird Differenzdruck genannt (Delta P oder ΔP).
In diesen Designs, Die Membran ist mikromechanisch geätzt, Dabei handelt es sich um einen chemischen Ätzprozess. Zu den Messtechniken können kapazitive und ohmsche Messungen gehören (piezoelektrisch oder piezoresistiv). Das piezoresistive Design ist in Abbildung dargestellt 1. Ein Vakuum ist ein negativer Überdruck oder ein Wert unterhalb des Atmosphärendrucks. Bei der Festlegung oder Diskussion der Art der Druckmessung, Es ist wichtig, die Art der Messung zu identifizieren, um eine genaue Beschreibung der Messtechnik zu vermitteln. Tisch 1 zeigt die Sensoranforderungen für mehrere gängige Messungen.
Tisch 1. Vergleich gängiger Druckmessungen und Messarten.
Atmosphärendruck und Höhe
Als grundlegendste Druckmessung wird der atmosphärische Druck angenommen. Der Standardatmosphärendruck auf Meereshöhe beträgt 29.92 Zoll Quecksilbersäule (Hg) (760 mm Hg (Torr) oder 14.696 psi). Der Luftdruck nimmt mit zunehmender Höhe ab und steigt mit abnehmender Höhe. Niedrige und hohe Wetterlagen verringern oder erhöhen den Luftdruck. Flüssigkeitslose Barometer liefern absolute Druckmessungen.
Ein Höhenmesser ist ein Absolutdruckmessgerät (Messung) das zeigt die Höhe über dem Meeresspiegel an. Die Umrechnung des Luftdrucks in die Höhe erfolgt häufig mithilfe eines Höhenmessers. Zum Beispiel, eine Höhe von 10,000 Fuß über dem Meeresspiegel beträgt 10.1 Psia (69.7 kPa). Die Druckhöhe (Halt) kann mit dieser Gleichung berechnet werden:
Halt = (1-(psta/1013,25)^0,190284)x145366,45 Gl. 1
Dabei ist Halt die Höhe in Fuß und psta der Druck in Millibar (mBar) oder Hektopascal (hPa)
Höhe der Flüssigkeitssäule
Für eine Standardflüssigkeit, Der absolute Druck in der Tiefe H in der Flüssigkeit ist definiert als: Pabs = P + (ρ x g x H) Gl. 2
Bemerkung.
Pabs ist der absolute Druck in der Tiefe H in kg/m-s 2 (oder Pa).
P ist der äußere Druck an der Oberseite der Flüssigkeit, normalerweise der offene Atmosphärendruck.
Dichte der Flüssigkeit (z.B., 1 g/cm3 für reines Wasser, 1.025 g/cm3 für Sole bei 4°C)
g ist die Erdbeschleunigung (g = 9,81/s2) (32.174 ft/s2))
H ist die Tiefe in Metern oder Fuß
Wassertiefe
Nach Gl. 2, Der Druckanstieg eines Unterwasserobjekts hängt von der Dichte und Tiefe der Flüssigkeit ab. Zu den gängigen Tiefenmessungen zählen Süß- und Salzwasser. Für Süßwasser, der Druckanstieg ist 0.43 psi pro Fuß, und im Salzwasser, es ist 0.44 psi pro Fuß. das Tauchmanometer des Tauchers (Selbstfahrlafette) oder Tiefenmesser ist ein absoluter Druckwert. Der Tauchrechner berechnet die Zeit, die für einen sicheren Aufstieg benötigt wird, da selbst eine Tiefe von 100 Füße erzeugen einen Druck von 400 kPa (3.951 Atmosphären, oder 58.1 psi).
Rohrfluss
Mehrere Faktoren bestimmen den Druckabfall, der bei Flüssigkeitsströmungsanwendungen auftritt, einschließlich laminarer versus turbulenter Strömung, Geschwindigkeit, Gleitviskosität und Reynolds-Zahl, Rauheit im Rohrinneren, sowie Durchmesser, Länge und Formfaktoren. Blenden, Venturirohre und Düsen vereinfachen die Situation. In diesen Fällen (siehe Abb. 2) Die Durchflussrate hängt mit ΔP zusammen (p1-p2):
q = cd π/4 D22 [2(P1 – P2) / R(1 – d4)]1/2
Bemerkung.
q ist der Durchfluss in m3/s
cd ist der Durchflusskoeffizient, Flächenverhältnis = A2/A1.
P1 und P2 sind in der Einheit N/m2 angegeben.
Ρ ist die Flüssigkeitsdichte in kg/m3.
D2 ist die Öffnung, Venturi- oder Düsendurchmesser (M)
D1 ist der Rohrdurchmesser vor und nach dem Rohr (M)
d=D2/D1-Durchmesserverhältnis
Abbildung 2.p Flüssigkeitsmesselement.
