Датчики тиску MEMS – Методи виявлення та типи вимірювання тиску

Датчики тиску MEMS

Датчики тиску є поширеним типом приладів тиску та використовуються в різних галузях промисловості. Користувачі, які використовують датчики тиску, щоб визначити, як виявити датчик тиску мікро-тиску, дуже важливі для виявлення датчика тиску мікро-тиску відповідно до мети різних предметів виявлення не однакові, звичайно, метод виявлення також буде різним. Сьогодні я хотів би познайомити вас із трьома поширеними методами виявлення датчиків тиску, я сподіваюся допомогти вам.

1. Виявлення тиску

Перевірте єдиний метод: до джерела живлення датчика, продувши датчик тиску ротом повітропровідних отворів, за допомогою файлу напруги мультиметра, щоб виявити вихід зміни напруги датчика. Якщо відносна чутливість в Диференціальний датчик тиску дуже велика, кількість змін буде очевидною. Якщо немає жодних змін, необхідно змінити джерело тиску повітря, щоб застосувати тиск.

За допомогою наведених вище методів можна визначити стан датчика. Якщо потрібне точне виявлення, необхідно використовувати стандартне джерело тиску, щоб подати тиск на датчик перепаду тиску та відкалібрувати датчик відповідно до величини тиску та величини зміни вихідного сигналу. І якщо дозволяють умови, температурне визначення відповідних параметрів.

2. Виявлення нульової точки

Використовуючи файл напруги мультиметра, визначте вихідну точку нульової точки датчика за умови відсутності тиску. Цей вихідний сигнал, як правило, є рівнем напруги в мВ, якщо він перевищує технічні характеристики датчика, це означає, що нульове відхилення датчика виходить за межі діапазону.

3. Виявлення мосту,

основне виявлення схеми датчика є правильним, як правило, повна мостова схема Уїтстона, використання мультиметра Ом, вимірювання опору між входами, а також опору між виходами, два опори – це вхідний і вихідний імпеданси Датчик тиску MEMS. Якщо імпеданс нескінченно великий, міст зламаний, що вказує на те, що є проблема з датчиком, або визначення контакту оцінюється неправильно.

Точки тиску всіх датчиків – це поради щодо застосування, які можна використовувати з мікроелектромеханічними (MEMS) датчиками тиску, щоб спростити конструкцію та уникнути поширених пасток.

Точка тиску 1: датчики тиску MEMS - тип вимірювання тиску

Поява Датчики тиску MEMS змінив спосіб вимірювання тиску системними дизайнерами та інженерами. Простота використання, малий розмір, низька вартість і міцність дозволяють цим датчикам контролювати автомобільні та промислові процеси, а також медичні та портативні пристрої. Наприклад, високоточні вимірювання висоти в портативних навігаційних пристроях, таких як смартфони з тривісними акселерометрами, гіроскопами та магнітометрами, можуть додати до однієї десятої ступеня свободи. Вимірювання тиску дозволяє навігаційним пристроям визначати точний поверх пункту призначення.

Датчики тиску MEMS зазвичай вимірюють різницю тиску на кремнієвій діафрагмі. Як показано на малюнку 1, існує три типи:

Манометричний тиск (a), вимірювання тиску, де нульова точка є точкою відліку місцевого атмосферного тиску

Абсолютний тиск (b), вимірювання тиску, нульова точка якого базується на абсолютному вакуумі, запечатаному всередині пластини.

Перепад тиску (c), різниця між будь-якими двома тисками називається перепадом тиску (дельта P або ΔP).

У цих конструкціях діафрагма піддається мікромеханічному травленню, що є процесом хімічного травлення. Методи вимірювання можуть включати ємнісні або резистивні (п’єзоелектричні або п’єзорезистивні). П’єзорезистивна конструкція показана на малюнку 1. Вакуум – це негативний манометричний тиск або значення, нижче за атмосферний. Указуючи або обговорюючи тип вимірювання тиску, важливо визначити тип вимірювання, щоб передати точний опис техніки вимірювання. У таблиці 1 наведено вимоги до датчика для кількох поширених вимірювань.

Таблиця 1. Порівняння загальних вимірювань тиску та типів вимірювань.

Атмосферний тиск та висота

Вважається, що основним вимірюванням тиску є атмосферний тиск. Стандартний атмосферний тиск на рівні моря становить 29,92 дюйма ртутного стовпа (Hg) (760 мм рт. ст. (Торр) або 14,696 psi). Зі збільшенням висоти атмосферний тиск знижується, а зі зменшенням — підвищується. Низькі та високі погодні умови знижують або підвищують атмосферний тиск. Безрідинні барометри забезпечують вимірювання абсолютного тиску.

Альтиметр - це манометр (вимірювання) абсолютного тиску, який показує висоту над рівнем моря. Перетворення тиску повітря у висоту часто виконується за допомогою висотоміра. Наприклад, висота 10 000 футів над рівнем моря становить 10,1 psia (69,7 кПа). Барометричну висоту (Halt) можна розрахувати за допомогою цього рівняння:

Зупинка = (1-(psta/1013,25)^0,190284)x145366,45 Екв. 1

Де Halt — це висота у футах, а psta — це тиск у мілібарах (мБар) або гектопаскалях (гПа).

Висота рідкої колони

Для стандартної рідини абсолютний тиск на глибині H у рідині визначається як: Pabs = P + (ρ x g x H) Ек. 2

Зауваження.
Pabs — абсолютний тиск на глибині H у кг/м-с 2 (або Па).

Р - зовнішній тиск у верхній частині рідини, зазвичай тиск відкритої атмосфери.

Щільність рідини (наприклад, 1 г/см3 для чистої води, 1,025 г/см3 для розсолу при 4°C)

g — прискорення сили тяжіння (g = 9,81/с2) (32,174 футів/с2))

H - глибина в метрах або ніг

Глибина води

Відповідно до рівняння 2, збільшення тиску підводного об’єкта залежить від щільності та глибини рідини. Загальні вимірювання глибини включають прісну або солону воду. Для прісної води підвищення тиску становить 0,43 psi на фут, а для солоної – це 00,44 psi за фут. занурений манометр (SPG) або глибиномір дайвера є показанням абсолютного тиску. Калькулятор занурення надає час, необхідний для безпечного підйому, оскільки навіть глибина 100 футів створює тиск 400 кПа (3,951 атмосфери, або 58,1 фунтів на квадратний дюйм).

Потік труби

Кілька факторів визначають падіння тиску, яке відбувається в системах потоку рідини, включаючи ламінарний або турбулентний потік, швидкість, рухову в'язкість і число Рейнольдса, шорсткість всередині труби, а також діаметр, довжину та форм-фактори. Діафрагми, трубки Вентурі та сопла спрощують ситуацію. У цих випадках (див. рис. 2) швидкість потоку пов'язана з ΔP (p1-p2):

q = cd π/4 D22 [2(P1 – P2) / p(1 – d4)]1/2

Зауваження.
Q - потік у M3/S

cd – коефіцієнт потоку, відношення площ = A2/A1.

P1 і P2 вказано в одиницях Н/м2.

Ρ – густина рідини в кг/м3.

D2 - діаметр отвору, трубки Вентурі або сопла (м)

D1 - діаметр труби вище та нижче за течією (м)

D = співвідношення діаметрів D2/D1

Рисунок 2.p Елемент вимірювання рідини.

Кінець

Залиште коментар

Ваша електронна адреса не буде опублікована. Необхідні поля позначені *

Перейдіть до верхньої частини

Зв'яжіться з нами