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MEMS壓力傳感器的校準(zhǔn)方法如何選擇?

  據(jù)麥姆斯咨詢介紹,測量儀器的價(jià)值由其準(zhǔn)確性決定。壓力傳感器也算是一種測量“儀器”,在汽車、醫(yī)療保健、工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。在這些應(yīng)用中,保證壓力傳感器的準(zhǔn)確性對確保質(zhì)量控制、保證病人生命安全來講至關(guān)重要。

  壓阻式壓力傳感器,具有快速響應(yīng)、堅(jiān)固耐用、量程范圍寬、溫度變化對壓力輸出影響小、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn),成為了當(dāng)下測量儀器的流行選擇。但是,只要傳感器出現(xiàn)了均勻性問題、與溫度相關(guān)的誤差,那么就需進(jìn)行校正或補(bǔ)償。

  壓力傳感器的補(bǔ)償方法有兩種:主動(dòng)式補(bǔ)償和被動(dòng)式補(bǔ)償。被動(dòng)式補(bǔ)償是通過在電阻的制造過程中對其進(jìn)行修正完成,適用于工作在溫度變化小的環(huán)境下的壓力傳感器。對于溫度變化較大的環(huán)境,通過采用板載電路或微控制器來進(jìn)行主動(dòng)式補(bǔ)償。

  這時(shí),壓力傳感器周圍環(huán)境的溫度也需要通過溫度傳感器進(jìn)行定期測量。再安裝到板載電路上,以校正與溫度相關(guān)的誤差(也稱為偏移量誤差,英文:offset)。這樣確保了壓力傳感器的溫度誤差接近于零,工作量程更寬,質(zhì)量更佳。

  壓力傳感器的校準(zhǔn)方法該如何選擇?

  壓力傳感器的校準(zhǔn)方法有兩種:(1)客戶自己對生產(chǎn)線中使用的壓力傳感器進(jìn)行校準(zhǔn);(2)壓力傳感器制造商進(jìn)行充分的補(bǔ)償,將預(yù)先校準(zhǔn)過的傳感器交由客戶進(jìn)行后續(xù)的集成。

  客戶希望自己完成校準(zhǔn)的緣由有很多。原因之一是客戶在最終成品中已安裝了微控制器,這種情況下,主動(dòng)式校準(zhǔn)可以通過微控制器完成。

  客戶采用的傳感器封裝或組裝工序可能會(huì)將大量應(yīng)力施加于壓力傳感器上。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),已經(jīng)校準(zhǔn)的壓力傳感器將因受到封裝工序的應(yīng)力而產(chǎn)生額外的壓力顯示。增加的壓力將產(chǎn)生新的零點(diǎn)。

  客戶自己做校準(zhǔn)的缺點(diǎn)是在線校準(zhǔn)很難執(zhí)行,并且它可能是高度破壞性的。購買已經(jīng)校準(zhǔn)過的傳感器要比在線校準(zhǔn)所花費(fèi)的專業(yè)設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)成本要低一些。最致命的缺點(diǎn)是客戶自己做校準(zhǔn)會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間。因?yàn)槊款w傳感器都需要單獨(dú)校準(zhǔn),不可能進(jìn)行批量校準(zhǔn)。此外,校準(zhǔn)所需的溫度范圍意味著設(shè)備需要很長的時(shí)間才能達(dá)到所需的溫度極限。

  從如Merit Sensor之類的制造商購買完全補(bǔ)償?shù)膲毫鞲衅?,價(jià)格比未做補(bǔ)償?shù)膫鞲衅髻F一些。但是,重要的是要權(quán)衡各方面因素,時(shí)間就是金錢,如果花費(fèi)太多時(shí)間在校準(zhǔn)上,購買已經(jīng)完全補(bǔ)償?shù)膲毫鞲衅骰蛘呖梢院唵蔚夭迦胧褂玫男?zhǔn)元器件則不失為一種不錯(cuò)的選擇!

  這對于那些希望得到高產(chǎn)出的公司來說是理想的選擇,尤其是那些沒有設(shè)備、專業(yè)技能和流程來保證在線校準(zhǔn)的公司。通常來講,壓力傳感器制造商有專業(yè)校準(zhǔn)人員、工具和專業(yè)知識(shí)來完成校準(zhǔn)。

  Merit Sensor提供的定制化解決方案

  LP系列是Merit Sensor公司為超低壓力應(yīng)用提供的壓力傳感器,涉及各種量程范圍。這種類型的傳感器很適合用于如持續(xù)氣道正壓通氣(CPAP)機(jī)的應(yīng)用,因?yàn)樵撓盗羞m合使用非腐蝕性氣體。LP系列提供了預(yù)校準(zhǔn)的選項(xiàng),這意味著壓力傳感器可立即用于醫(yī)療使用。也同樣適用于工業(yè)應(yīng)用,以及醫(yī)療保健應(yīng)用的空氣過濾系統(tǒng)和肺活量測量。

  Merit Sensor推出的PMD系列適用于中低壓力的應(yīng)用。PMD系列適用于空氣和其他非腐蝕性液體。該系列還能夠測量差壓、絕對壓力和真空度。PMD系列是打印機(jī)中油墨液位最理想的壓力傳感器選擇,可工作在0.34——3.5大氣壓力范圍內(nèi)。在這項(xiàng)應(yīng)用中,因?yàn)槭褂昧送獠课⑻幚砥鳎?zhǔn)快速且直接。無補(bǔ)償?shù)腜MD系列也是非常受歡迎的產(chǎn)品。

  TVC系列適用于如高溫燃油等嚴(yán)苛的介質(zhì)環(huán)境。該系列的介質(zhì)電阻高,是汽車行業(yè)的最佳選擇。器件采用徑向密封,有助于模塊級(jí)的集成,以最小限度地引入應(yīng)力。

  完全補(bǔ)償?shù)膫鞲衅黝H受汽車應(yīng)用的歡迎,因?yàn)槠鋵⒑臅r(shí)、超出的溫度范圍的校準(zhǔn)集成到生產(chǎn)過程中,汽車行業(yè)的客戶可不受這些問題的困擾。

  在過去的25年中,Merit Sensor在壓阻式壓力傳感器領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。需要用壓力傳感器的客戶,不妨選擇Merit Sensor的產(chǎn)品。Merit Sensor為各種各樣的應(yīng)用提供標(biāo)準(zhǔn)和定制化的解決方案。Merit Sensor還可以提供未補(bǔ)償?shù)?、被?dòng)式補(bǔ)償?shù)脑骷囟确秶兓^小的應(yīng)用;以及完全補(bǔ)償?shù)脑骷?,供溫度范圍變化較大的應(yīng)用。

  如果客戶無法確定哪種解決方案是最合適的,那么Merit Sensor可以提供幫助。Merit Sensor會(huì)為客戶提供時(shí)間、人員和培訓(xùn)支持,以找到靈活和創(chuàng)新的解決方案,幫助客戶將產(chǎn)品成功推進(jìn)市場。

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