ทรานสดิวเซอร์วัดแรงดันแบบเพียโซรีซิสทีฟ MEMS สำหรับการวัดที่รวดเร็วและไวต่อการรับรู้

1. ทำไมคุณถึงต้องการมัน

ระบบควบคุมไฮดรอลิก การวัดปริมาณแก๊ส และลูปกระบวนการที่รวดเร็ว ต้องการเซ็นเซอร์วัดแรงดันที่ตอบสนองได้ในระดับมิลลิวินาทีด้วยความไวสูงในช่วงกว้าง ทรานสดิวเซอร์แบบเพียโซรีซิสทีฟ MEMS นี้ใช้บริดจ์วีทสโตนแบบซิลิคอนที่แปลงแรงดันเป็นการเปลี่ยนแปลงความต้านทานที่แม่นยำ ให้การตอบสนอง 1 มิลลิวินาที และช่วงการวัดแบบอนุกรมตั้งแต่ 0.1 kPa ถึง 700 MPa ช่วยให้นักวิศวกรมีเซ็นเซอร์ขนาดกะทัดรัด ใช้พลังงานต่ำ และคุ้มค่า ซึ่งสามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงแรงดันที่รวดเร็วที่อุปกรณ์ที่ช้ากว่าหรือไวต่อการรับรู้น้อยกว่าพลาดไป

2. หลักการทำงาน

แรงดันทำให้ไดอะแฟรมซิลิคอนที่ติดตั้งเกจวัดความเครียดแบบเพียโซรีซิสทีฟที่กระจายตัวอยู่เกิดการโก่งตัว โดยสร้างเป็นบริดจ์วีทสโตน เมื่อไดอะแฟรมโค้ง ความต้านทานของเกจจะเปลี่ยนแปลง ทำให้บริดจ์เสียสมดุลและสร้างแรงดันไฟฟ้าที่แปรผันตามแรงดัน แรงดันไฟฟ้านี้จะถูกปรับสภาพให้เป็นเอาต์พุตมาตรฐาน — 4-20 mA, 0-5 V, 0-10 V หรือ RS485 โครงสร้างซิลิคอน MEMS ให้ความไวสูง ขนาดเล็ก และการตอบสนองที่รวดเร็ว 1 มิลลิวินาที เหมาะสำหรับการใช้งานแบบไดนามิกและแม่นยำ

3. ข้อได้เปรียบหลัก

• เซ็นเซอร์บริดจ์วีทสโตนซิลิคอน MEMS
• การตอบสนองที่รวดเร็ว 1 มิลลิวินาที
• ความไวสูง
• ช่วงการวัดแบบอนุกรม 0.1 kPa ถึง 700 MPa
• ความแม่นยำ ±0.25% FS
• 4-20 mA / 0-5 V / 0-10 V / RS485
• ช่วงการทำงาน -20 ถึง 120 °C
• การเชื่อมต่อไฟฟ้า M12
• การออกแบบที่กะทัดรัด ใช้พลังงานต่ำ
• เหมาะสำหรับสื่อแก๊สและของเหลว

ปัญหาทั่วไปและวิธีแก้ไข

กรณีการใช้งาน

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค

คำถามที่พบบ่อย

Q: ทรานสดิวเซอร์วัดแรงดันแบบเพียโซรีซิสทีฟคืออะไร?

ทรานสดิวเซอร์วัดแรงดันแบบเพียโซรีซิสทีฟวัดแรงดันโดยใช้เกจวัดความเครียดแบบเพียโซรีซิสทีฟซิลิคอนที่กระจายตัวอยู่บนไดอะแฟรม ซึ่งเชื่อมต่อเป็นบริดจ์วีทสโตน เมื่อแรงดันทำให้ไดอะแฟรมโก่งตัว ความต้านทานของเกจจะเปลี่ยนแปลง ทำให้บริดจ์เสียสมดุลและสร้างเอาต์พุตที่แปรผันตามแรงดัน วิธีการแบบ MEMS นี้เป็นพื้นฐานของเซ็นเซอร์วัดแรงดันขนาดกะทัดรัดที่ทันสมัยส่วนใหญ่ โดยให้ความไวสูงและการตอบสนองที่รวดเร็ว

Q: ช่วงการวัดคือเท่าใด?

อนุกรมครอบคลุมช่วงการวัดตั้งแต่ 0.1 kPa ถึง 700 MPa ซึ่งครอบคลุมแรงดันดิฟเฟอเรนเชียลและสุญญากาศที่ต่ำมากไปจนถึงแรงดันสูงมาก รุ่นแต่ละรุ่นจะถูกกำหนดค่าสำหรับช่วงที่เฉพาะเจาะจงภายในช่วงนี้ — ตัวอย่างเช่น รุ่นมาตรฐานครอบคลุมตั้งแต่ 0-0.1 kPa ถึง 3 MPa ความกว้างนี้ช่วยให้เทคโนโลยีเดียวสามารถตอบสนองความต้องการในการวัดแรงดันเกือบทั้งหมด

Q: การตอบสนองเร็วแค่ไหน?

เวลาตอบสนองคือ 1 มิลลิวินาที ทำให้ทรานสดิวเซอร์เหมาะสำหรับการตรวจสอบแรงดันแบบไดนามิก ลูปควบคุมไฮดรอลิก และสภาวะกระบวนการที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว การตอบสนองที่รวดเร็วช่วยให้มั่นใจได้ว่าระบบควบคุมจะได้รับข้อมูลแรงดันปัจจุบันโดยไม่มีความล่าช้า ซึ่งจำเป็นสำหรับการควบคุมแบบวงปิดที่เสถียรของระบบไฮดรอลิกและกระบวนการที่รวดเร็ว

Q: มีเอาต์พุตอะไรบ้าง?

ทรานสดิวเซอร์มีเอาต์พุต 4-20 mA, 0-5 V, 0-10 V และ RS485 ลูป 4-20 mA เป็นมาตรฐานสำหรับระบบ PLC และ DCS ในอุตสาหกรรม เอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าเหมาะสำหรับระบบเก็บข้อมูล และ RS485 ช่วยให้การสื่อสารแบบดิจิทัล ความยืดหยุ่นนี้ช่วยให้เซ็นเซอร์สามารถเชื่อมต่อกับระบบควบคุมหรือการวัดเกือบทุกระบบ

Q: ความแม่นยำคือเท่าใด?

ความแม่นยำคือ ±0.25% FS สำหรับรุ่นมาตรฐาน การออกแบบบริดจ์ซิลิคอนความไวสูงยังรองรับรุ่นที่มีความแม่นยำสูงขึ้นสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำ สำหรับงานไฮดรอลิก การวัดปริมาณแก๊ส และการควบคุมกระบวนการส่วนใหญ่ ±0.25% FS ให้ความแม่นยำเพียงพอสำหรับการวัดที่เชื่อถือได้

Q: สามารถวัดสื่ออะไรได้บ้าง?

สามารถวัดสื่อแก๊สและของเหลวที่เข้ากันได้กับวัสดุที่สัมผัสได้ เซ็นเซอร์ MEMS ซิลิคอนถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายกับอากาศ น้ำ น้ำมัน แก๊สธรรมชาติ และของเหลวกระบวนการ สำหรับสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือกัดกร่อน ต้องตรวจสอบวัสดุไดอะแฟรมที่สัมผัส หรือเลือกเวอร์ชันที่แยกไดอะแฟรมเพื่อป้องกันองค์ประกอบซิลิคอน

Q: ช่วงอุณหภูมิการทำงานคือเท่าใด?

ช่วงอุณหภูมิการทำงานคือ -20 ถึง 120 °C ซึ่งครอบคลุมการใช้งานในอุตสาหกรรมและกลางแจ้งส่วนใหญ่ ภายในช่วงนี้ เซ็นเซอร์จะรักษาความแม่นยำ โดยมีการชดเชยอุณหภูมิที่ใช้กับเอาต์พุตของบริดจ์ สำหรับอุณหภูมิที่สูงเกินช่วงนี้ จะต้องใช้ซีลระยะไกลหรือการออกแบบวัสดุพิเศษ

Q: ทำไมเซ็นเซอร์ซิลิคอน MEMS ถึงดีกว่าเซ็นเซอร์แบบดั้งเดิม?

เซ็นเซอร์ซิลิคอน MEMS มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และไวต่อการรับรู้มากกว่าเซ็นเซอร์สตริงเกจแบบฟอยล์แบบดั้งเดิม โครงสร้างซิลิคอนแบบโมโนลิธให้ความไวสูง การตอบสนองที่รวดเร็ว และความสามารถในการทำซ้ำที่ยอดเยี่ยม ในขณะที่การผลิตแบบกลุ่มช่วยให้ต้นทุนต่ำ ข้อได้เปรียบเหล่านี้ทำให้ทรานสดิวเซอร์แบบเพียโซรีซิสทีฟ MEMS เป็นตัวเลือกหลักสำหรับการวัดแรงดันขนาดกะทัดรัดประสิทธิภาพสูง

Q: ติดตั้งอย่างไร?

ทรานสดิวเซอร์จะถูกติดตั้งผ่านการเชื่อมต่อกระบวนการ (เกลียว) เข้ากับพอร์ตแรงดัน โดยมีการเชื่อมต่อไฟฟ้าผ่านขั้วต่อ M12 มีขนาดกะทัดรัดพอสำหรับการติดตั้งในพื้นที่แคบบนแมนิโฟลด์ไฮดรอลิก ท่อส่งแก๊ส และอุปกรณ์จับยึดทดสอบ การเดินสายจะเชื่อมต่อกับเอาต์พุตที่เลือก — 4-20 mA, แรงดันไฟฟ้า หรือ RS485 — และเซ็นเซอร์จะถูกตั้งค่าสำหรับแอปพลิเคชัน

Q: ใช้ที่ไหน?

ใช้ในระบบไฮดรอลิก การวัดปริมาณแก๊สธรรมชาติ การควบคุมกระบวนการ การทดสอบและการวัด และแอปพลิเคชันใดๆ ที่ต้องการเซ็นเซอร์วัดแรงดันที่รวดเร็ว ไวต่อการรับรู้ และกะทัดรัด ช่วงอนุกรมที่กว้างและเอาต์พุตหลายรายการทำให้เป็นส่วนประกอบที่หลากหลายสำหรับอุปกรณ์ OEM และระบบวัดในอุตสาหกรรม