Hoge-precieze siliciumresonante druksensor: nauwkeurige meting, die de toekomst van de industrie mogelijk maakt

Op het gebied van industriële automatisering, ruimtevaart, energieonderzoek, enz. hebben de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van drukmetingen rechtstreeks invloed op de prestaties van apparatuur en productieveiligheid. Traditionele druksensoren worden beperkt door materialen, omgevingsinvloeden en stabiliteit op lange termijn, waardoor het moeilijk wordt om aan de steeds strengere industriële eisen te voldoen.

De zeer-precieze siliciumresonante druksensor, gebaseerd op de Micro-Elektro-Mechanical System (MEMS)-technologie, met zijn ultra-hoge gevoeligheid, lange-stabiliteit en anti-interferentievermogen, wordt het kernonderdeel voor de intelligente modernisering van industrieën en biedt een geheel-nieuwe oplossing voor nauwkeurige metingen.

De siliciumresonante druksensor kan een nauwkeurigheid van "een tien-duizendste" bereiken, wat onlosmakelijk verbonden is met het unieke werkingsprincipe en de geavanceerde technologie. Wanneer de externe druk op het siliciummembraan van de sensor inwerkt, zal het siliciummembraan vervormen. Deze vervorming zal verder een verandering in de frequentie van de resonantiebundel veroorzaken. Het is net als bij het bespelen van de snaren van een muziekinstrument: de verandering in de strakheid van de snaren zal leiden tot een verandering in de toonhoogte. Door de nauwkeurige meting van de frequentieverandering van de resonante straal kan de sensor de grootte van de externe druk berekenen.

In dit proces spelen de technologieën voor elektrostatische excitatie en capaciteitsdetectie een cruciale rol. Elektrostatische excitatie is als het geven van een continue "aandrijvende kracht" aan de resonante straal, waardoor deze stabiel kan trillen; capaciteitsdetectie is als een scherpe "waarnemer" die nauwkeurig de subtiele veranderingen in de trillingsfrequentie van de resonante straal kan vastleggen. De twee vullen elkaar aan en zorgen samen voor de hoge meetnauwkeurigheid van de sensor, waardoor een nauwkeurigheidsniveau van ±0,01% FS wordt bereikt. Wat betekent dit concept? Het komt overeen met een fout van slechts 0,1 kPa bij het meten van één atmosfeer druk. Zo'n kleine fout is voldoende om te voldoen aan de eisen van de overgrote meerderheid van uiterst nauwkeurige meetscenario's.

Naast de hoge nauwkeurigheid heeft de siliciumresonante druksensor ook vele kernvoordelen waardoor hij zich onderscheidt van de vele druksensoren. In termen van zelfcompensatie van de temperatuur- heeft het door het doteringsproces van de kristaloriëntatie met succes de temperatuurdriftcoëfficiënt teruggebracht tot ±100 ppm per jaar. Dit betekent dat zelfs in een omgeving met aanzienlijke temperatuurschommelingen de meetnauwkeurigheid van de sensor relatief stabiel kan blijven en geen grote fouten zal genereren als gevolg van temperatuurschommelingen. In termen van anti-interferentievermogen voert de siliciumresonante druksensor een frequentiesignaal uit. Voor dit soort signaal is geen conversie van analoog-naar-digitaal vereist. Net als een 'signaalkrachtcentrale' heeft het op zichzelf een sterk anti-interferentievermogen. Vergeleken met andere typen sensoren is het anti-elektromagnetische interferentievermogen drie keer vergroot, waardoor de sensor stabiel kan werken in een complexe elektromagnetische omgeving en de nauwkeurigheid van de meetgegevens wordt gegarandeerd.

Bij extreme omgevingen is de siliciumresonante druksensor ook onbevreesd. Het bedrijfstemperatuurbereik strekt zich uit van -55 graden tot +125 graden. Of het nu in het extreem koude Antarctische water, de zinderende woestijn of in de lucht- en ruimtevaartsector met extreem strenge milieueisen is, het kan normaal functioneren, voldoen aan de drukmeetbehoeften in verschillende extreme omgevingen en betrouwbare gegevensondersteuning bieden voor de stabiele werking van relevante apparatuur.

Met de snelle ontwikkeling van de productie-industrieën in verschillende landen neemt de vraag naar industriële automatiseringsapparatuur voortdurend toe, wat ook de vraag naar zeer-precieze druksensoren stimuleert. Om beter aan de speciale behoeften van klanten te kunnen voldoen, zal ons professionele R&D-team gepersonaliseerde ODM-diensten leveren op basis van de verschillende eisen van de klant op het gebied van afmetingen, energieverbruik, interfacedefinities, enz. Bovendien zullen we tijdens het verpakkingsproces geschikte verpakkingsvormen en materialen selecteren op basis van de eisen van de klant om de prestaties en betrouwbaarheid van de sensoren te garanderen.