Silikonový rezonanční snímač diferenciálního tlaku

Křemíkový rezonanční senzor diferenčního tlaku je typ rezonančního senzoru vyrobený pomocí technologie mikroobrábění křemíku, speciálně navržený pro měření tlakového rozdílu mezi dvěma tlakovými vstupy. Jeho základním principem je určování hodnoty rozdílu tlaku měřením změny vlastní frekvence rezonančního paprsku jednoho -krystalického křemíku.

 

Dokonale kombinuje výhody tří pokročilých technologií:

1. Měření diferenčního tlaku:Vhodné pro kritické aplikace, jako je měření průtoku a hladiny.

2. Rezonanční princip:Poskytuje nesrovnatelnou přesnost a dlouhodobou-stabilitu.

3. Technologie Silicon MEMS:Umožňuje miniaturizaci, sériovou výrobu a vysokou spolehlivost.

Jeho jádrem je komplexní mikrostruktura vyrobená na křemíkové destičce pomocí technologie MEMS.

Základní struktura:

• Skleněná-křemíková-sklo s trojitým-vrstvením lepená struktura.
• Horní skleněná vrstva: Obsahuje tlakové vstupní otvory spojené s vysokotlakou-stranou.
• Spodní skleněná vrstva: Obsahuje tlakové vstupní otvory spojené s nízkotlakou-stranou.
• Střední silikonová vrstva: Mikroobrobená a obsahuje:

Snímací membrána: Tenká, ale robustní silikonová membrána, která snímá tlakový rozdíl z obou stran.

Rezonanční paprsky: Jsou umístěny nad snímací membránou (nebo jsou v ní integrovány), jedná se o zavěšené struktury křemíkového paprsku. Typicky jsou uvnitř jednoho senzoru dva identické rezonanční paprsky umístěné ve středu a na okraji membrány.

Poháněcí elektrody a{0}}elektrody: Používají se k vybuzení rezonančních paprsků do vibrací a zjišťování jejich vibrační frekvence.

Provozní proces:

• Aplikujte diferenciální tlak: Vysoký tlak (P1) a nízký tlak (P2) působí na obě strany snímací membrány.
• Deformace membrány: Rozdíl tlaku způsobí, že snímací membrána podstoupí nepatrnou ohybovou deformaci.
• Generování napětí: Tato deformace vytváří rozložení napětí na membráně:

Rezonanční paprsek ve středu membrány je vystaven tlakovému namáhání.

Rezonanční paprsek na okraji membrány je namáhán tahem.

Změna frekvence:

Podle rezonančního principu tlakové napětí způsobuje snížení jeho rezonanční frekvence.

Tahové napětí způsobuje zvýšení jeho rezonanční frekvence.

Diferenciální měření: Senzor měří frekvenční rozdíl mezi dvěma rezonančními paprsky (Δf=f₁ - f₂).

Výstup je rozdíl mezi dvěma rezonančními frekvencemi, což nabízí významné výhody:

Běžné{0}}odmítnutí chyby v režimu:

• Teplotní efekty:Zvyšuje-li se teplota, mění se frekvence obou rezonančních paprsků stejným směrem (např. oba klesají), ale jejich frekvenční rozdíl zůstává nezměněn.
• Účinky statického tlaku:Podobný statický tlak aplikovaný na obě strany působí na oba paprsky podobně a jejich frekvenční rozdíl zůstává rovněž stabilní.
• Extrémně vysoká přesnost a rozlišení:Frekvenci lze měřit s extrémní přesností, což má za následek velmi vysoké rozlišení snímače a opakovatelnost s přesností dosahující ±0,075 % nebo dokonce vyšší.
• Inherentně digitální:Výstupem je frekvenční signál, který nabízí silnou ochranu-rušení a digitální systémy jej snadno zpracovávají.

Populární Tagy: křemíkový rezonanční senzor diferenčního tlaku, dodavatelé křemíkového rezonančního senzoru diferenčního tlaku