Razumijevanje senzora tlaka: piezoelektrične, piezorrezistivne i MEMS inovacije

Katalog

Uvod u senzore tlaka

Senzori tlaka ključne su komponente u raznim industrijama, uključujući automobilsku, industrijsku automatizaciju, potrošačke proizvode i medicinske uređaje. Predviđa se da će globalno tržište senzora tlaka doseći gotovo 24,5 milijardi dolara do 2028., odražavajući njihovu sve veću važnost u modernoj tehnologiji1. Senzori tlaka rade na temelju principa sile koja se primjenjuje na neko područje, što je bitno za razumijevanje njihove primjene i funkcionalnosti.

Razumijevanje MEMS tehnologije

MEMS (mikro-elektro-mehanički sustavi) tehnologija je ključna u razvoju senzora tlaka. MEMS senzori imaju elastičnu silicijsku dijafragmu koja im omogućuje da budu podvrgnuti ponovljenim ciklusima pritiska bez mijenjanja svojih svojstava. Ova elastičnost je korisna jer smanjuje histerezu i puzanje, uobičajene probleme kod drugih vrsta senzora

Prednosti MEMS -a

  • Troškovna učinkovitost: Tisuće senzora može se proizvesti na jednoj pločici, značajno smanjujući troškove.

  • Fleksibilnost dizajna: Vlastita tvornica vafla omogućuje bolju kontrolu nad opskrbnim lancem i prilagodbu dizajna.

  • Pouzdanost: MEMS senzori nemaju histerezu i puzanje, osiguravajući dosljednu izvedbu tijekom vremena

Piezootporni vs. Piezoelektrični senzori

Piezoresistivni senzori

Piezorezistivni senzori rade mjerenjem promjena u električnom otporu kada su izloženi pritisku. Poznati su po svojoj ponovljivosti i svestranosti, što ih čini prikladnima za različite primjene, uključujući medicinske postupke poput angioplastike

Piezoelektrični senzori

Piezoelektrični senzori stvaraju električni naboj kao odgovor na mehanički stres. Obično se koriste u aplikacijama koje zahtijevaju visoku osjetljivost na vibracije i sile, kao što su akcelerometri i senzori opterećenja

Za više smjernica o piezorezistivnim u odnosu na piezoelektrične senzore pogledajte ovu poveznicu članka:https://wfsensors.com/blog/use-and-function-of-mems-piezoresistive-pressure-sensorscomprehensive-guide.html/

Primjene senzora tlaka

Senzori tlaka koriste se u više industrija:

  • Automobilski: Za upravljanje motorom i sigurnosne sustave.

  • Ronjenje: Za praćenje dubine i osiguravanje sigurnog vremena izrona i spuštanja.

  • E-bicikli: Integrirano u amortizere i gume za poboljšanje performansi.

  • Medicinski: U postupcima poput angioplastike za praćenje napuhavanja balona

MEMS senzori tlaka: dizajn i funkcionalnost

  • Apsolutni senzori: Izmjerite tlak u odnosu na referentni vakuum.

  • Senzori mjerača: Izmjerite tlak u odnosu na atmosferski tlak

Vrste MEMS senzora tlaka

MEMS senzori tlaka imaju Wheatstoneov most raspršen u silicijsku dijafragmu. Promjena izlaza iz ovog mosta odgovara promjenama primijenjenog tlaka. Debljina dijafragme podešava se na temelju potrebnog raspona tlaka

Čimbenici koji utječu na točnost osjetnika tlaka

Preciznost senzora tlaka je ključna, posebno u primjenama koje zahtijevaju precizna mjerenja. Čimbenici koji utječu na točnost uključuju:

  • Temperatura: Promjene temperature mogu utjecati na osjetljivost i otpor senzora.

  • Stres: Vanjska opterećenja tijekom pakiranja mogu utjecati na rad senzora tijekom vremena

Postizanje točnosti

  • Kalibriranje: Neophodno za osiguranje točnosti.

  • Kompenzirani senzori: Koristite ugrađene ASIC-ove za pojednostavljenje kalibracije i poboljšanje točnosti

Odabir senzora pravog tlaka

Prilikom odabira senzora tlaka razmotrite sljedeće čimbenike:

  • Raspon tlaka: Osigurajte da senzor može podnijeti potreban raspon tlaka.

  • Okolišni uvjeti: Uzmite u obzir temperaturu, vlažnost i potencijalne faktore stresa.

  • Vrsta aplikacije: Odredite je li potreban apsolutni, mjerni ili diferencijalni senzor

Zaključak

Senzori tlaka, osobito oni koji koriste MEMS tehnologiju, igraju vitalnu ulogu u modernim industrijama. Razumijevanje razlika između piezorezistivnih i piezoelektričnih senzora, kao i dizajna i funkcionalnosti MEMS senzora, ključno je za odabir pravog senzora za specifične primjene. Uzimajući u obzir čimbenike kao što su točnost, uvjeti okoline i vrsta aplikacije, korisnici mogu osigurati optimalne performanse i pouzdanost svojih sustava.

Dokasni savjet

  1. Procijenite svoje potrebe: Odredite raspon tlaka i uvjete okoline za svoju primjenu.

  2. Odaberite pravu vrstu senzora: Odlučite se između piezorezistivnih i piezoelektričnih na temelju zahtjeva vaše aplikacije.

  3. Razmotrite umjeravanje: Provjerite je li vaš senzor ispravno kalibriran za točna mjerenja.

Slijedeći ove korake i razumijevajući principe koji stoje iza senzora tlaka, možete ih učinkovito integrirati u svoje projekte i postići pouzdane rezultate.

Gornji uvod samo zagrebe površinu primjene tehnologije senzora tlaka. Nastavit ćemo istraživati ​​različite vrste senzorskih elemenata koji se koriste u različitim proizvodima, kako rade te njihove prednosti i nedostatke. Ako želite više pojedinosti o tome što se ovdje raspravlja, možete provjeriti povezani sadržaj kasnije u ovom vodiču. Ako ste u stisci s vremenom, također možete kliknuti ovdje za preuzimanje pojedinosti o ovim vodičima Podaci o senzoru zračnog tlaka PDF podaci.

Za više informacija o drugim tehnologijama senzora, molimo Posjetite našu stranicu senzora.

Ostavite komentar

Vaša email adresa neće biti objavljena. Označena su potrebna polja *

Pomaknite se na vrh

Kontaktirajte nas