MEMS-paineanturi

MEMS-paineanturit ovat modernin paineentunnistusteknologian ehdoton ydin ja valtavirta. Ne edustavat vallankumousta miniatyrisoinnissa, älykkyydessä ja edullisissa kustannuksissa.

 

MEMS eli Micro{0}}Electro-Mechanical Systems viittaa pienoiskokoisiin mekaanisiin ja elektronisiin järjestelmiin, jotka valmistetaan irtotavarana piikiekkoille käyttämällä integroitujen piirien (IC) valmistusprosesseja.

MEMS-paineanturin ydin on mikrometri{0}}mittakaavainen piikalvo. Tähän kalvoon vaikuttava paine aiheuttaa sen muodonmuutoksen. Tämä muodonmuutos muuttaa integroitujen anturielementtien sähköisiä ominaisuuksia ja näitä sähköisiä muutoksia mittaamalla voidaan johtaa painearvo. Tunnistusperiaatteen perusteella ne jaetaan pääasiassa seuraaviin tyyppeihin:

• Periaate: Pietsoresistiiviset elementit luodaan piikalvolle dopingprosessin kautta ja yhdistetään muodostamaan Wheatstone-sillan. Kun kalvo deformoituu paineen alaisena, vastusarvot muuttuvat, jolloin silta tuottaa paineeseen verrannollisen jännitesignaalin.
• Ominaisuudet: Kypsä tekniikka, yksinkertainen rakenne, suuri lähtösignaali, alhaiset kustannukset. Se on yleisin ja taloudellisin MEMS-paineanturin tyyppi. Se on kuitenkin herkkä lämpötilalle ja vaatii lämpötilakompensaatiota.

• Periaate: Piikalvo toimii yhtenä kondensaattorilevynä muodostaen pienoiskondensaattorin toisen kiinteän levyn kanssa. Paine muuttaa kalvon muotoa, mikä muuttaa kahden levyn välistä etäisyyttä, mikä aiheuttaa muutoksen kapasitanssissa.
• Ominaisuudet: Alhainen virrankulutus, korkea herkkyys, hyvät lämpötilaominaisuudet, vahva ylikuormituskestävyys. Käytetään usein alhaisen-tehon ja{2}}paineen mittauskentillä.

• Periaate: Paine muuttaa piikalvon jännitystä, mikä muuttaa siihen valmistetun miniatyyrin resonanssisäteen luonnollista taajuutta. Paine havaitaan mittaamalla taajuuden muutos.
• Ominaisuudet: Erittäin korkea tarkkuus, hyvä vakaus, digitaalinen lähtö (taajuus). Rakenne on kuitenkin monimutkainen, kustannukset korkeat, ja sitä käytetään pääasiassa korkealaatuisilla-teollisuudella ja ilmailualoilla.

MEMS-paineanturit valmistetaan piikiekoilla käyttämällä tavallisia puolijohdeprosesseja (kuten fotolitografiaa, syövytystä, diffuusiota, ohutkalvopinnoitusta{0}}). Keskeinen vaihe on ontelon ja painekalvon muodostaminen, tyypillisesti käyttämällä bulkkimikrotyöstö- tai pintamikrotyöstötekniikoita.

Verrattuna perinteisiin mekaanisiin tai metallisiin kalvopaineantureihin MEMS-paineantureilla on ylivoimaisia ​​etuja:

• Miniatyrisointi:Koko voi olla jopa millimetrin tai jopa mikrometrin mittakaavassa, joten ne on helppo integroida.
• Massatuotanto ja alhaiset kustannukset:Valmistetaan samanaikaisesti tuhansina kiekkoina, aivan kuten siruja, mikä pienentää huomattavasti anturikohtaista hintaa.
• Suuri tarkkuus ja korkea luotettavuus:Ei liikkuvia osia, pitkä käyttöikä.
• Pieni virrankulutus:Sopii erityisesti akkukäyttöisille{0}}kannettaville laitteille.
• Älykkyys:Signaalinkäsittelypiirit, mikroprosessorit, lämpötila-anturit jne. voidaan helposti integroida samalle sirulle anturiyksikön kanssa, jolloin muodostuu "System-on-Chip" itse-kompensaation, itsekalibroinnin ja digitaalisen lähdön saavuttamiseksi.

Vertailupaine on tyhjiö. Se mittaa painetta suhteessa täydelliseen tyhjiöön.

Käyttökohteet: Korkeusmittarit, sääasemat, tyhjiöjärjestelmät.

Vertailupaine on vallitseva ilmanpaine. Se mittaa painetta suhteessa ilmanpaineeseen. Kotelossa on yleensä tuuletusaukko.

Käyttökohteet: Verenpainemittarit, barometrit, teollisuusprosessien ohjaus (esim. putkipaine).

Käyttökohteet: Virtauksen mittaus, suodattimen tukkeutumisen valvonta, nestetason mittaus.

Suositut Tagit: mems-paineanturi, Kiina mems-paineanturin toimittajat