MEMS电容式与压阻式压力传感器的区别(下)

与压阻式传感器相比,电容式压力传感器具有许多优点。

尽管它们可能需要更复杂的信号调理电路和校准算法,但它们具有更高的精度和更低的总误差带。此外,电容式压力传感器具有低功耗,因为由于其性质,没有直流电流流过传感器元件。因此,可以设计和实现功耗极低的检测系统,只需通过外部读取器对电路进行很小的偏置,使其成为远程或植入式医疗应用的理想选择。

下表总结了MEMS电容式压力传感器相对于压阻式压力传感器的优缺点。

典型的MEMS电容原理图和布局表示

MEMS电容式压力传感器还具有出色的长期稳定性。这是一个设计属性。如上图所示,典型的MEMS电容式压力传感器元件具有两个检测电容和两个基准电容。基准电容对压力变化不敏感。使用以下算法执行压力计算。

长期稳定性主要受传感元件老化的影响,因此测量精度随时间推移而漂移

由于容性芯片的布局,检测电容和基准电容暴露在相同的环境中,并且使用相同的材料和程序制造,因此它们也以相同的速率老化,从而产生长期漂移。因此,利用压力计算算法和MEMS芯片的布局,长期漂移效应最小化,从而实现出色的长期稳定性。

MEMS电容技术相对于压阻技术的主要优势是过压容限(耐压和爆破压力)。由于其设计,MEMS电容式传感器可以承受高达额定压力的100倍。这是因为传感器结构由固定底板和随压力变形的悬浮膜组成。当施加超压时,变形到达底膜并不可避免地停止而不会破裂。同时,由于行进的距离和施加的应力,没有塑性变形。这意味着在释放超压后传感器性能不受影响

电容式技术是超压的理想选择吗?

如上所述,每当对自动化设备施加超压时,传统的压力传感器都可能损坏。

因此,可以使用基于硅电容工艺技术的传感器。了解电容技术的优势及其应用于压力传感器的各种方式非常重要,可以提高生产率并降低维护成本。

ES Systems设计的压力传感器采用电容技术,能够以具有竞争力的成本提供高性能和精度以及高效率和可靠性

电容式压力传感器是医疗应用的理想选择吗?

MEMS电容压力传感器能够提供非常高的精度和长期稳定性,从而增强医疗应用。具体而言,它们在超压方面具有极强的耐受性,适用于在测量安全至关重要且无法进行传感器维修的应用。

尖端的MEMS电容技术可应用于绝压、表压、相对压或差压测量的苛刻环境。因此,ES Systems提供三个系列的高端电容式压力传感器。这些系列是:

虹科 ESCP-MIS1,设计用于在恶劣环境和介质中保持高测量质量

虹科ESCP-BMS1,非常适合需要高精度和低总误差带的工业、医疗和暖通空调应用

虹科ESCP-MIT1,一种压力变送器,适用于需要耐腐蚀性流体或气体的恶劣环境条件的应用

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来源:轩哥技术分享
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