Koja je razlika između MEMS -a i tradicionalnih senzora tlaka?

Hej tamo! Kao dobavljač senzora tlaka, često me pitaju o razlici između MEMS-a (mikro-elektro-mehanički sustavi) i tradicionalnih senzora tlaka. Dakle, mislio sam da ću uzeti trenutak da ga razbijem.

Koji su tradicionalni senzori tlaka?

Tradicionalni senzori tlaka postoje već godinama. Oni rade na relativno izravnim načelima. Na primjer, neki koriste mehanički element poput dijafragme. Kad se pritisak nanese, dijafragma se savija ili deformira. Ta se deformacija zatim pretvara u električni signal kroz različita sredstva, poput mjerača naprezanja pričvršćenih na dijafragmu.

Ovi senzori korišteni su u širokom rasponu aplikacija. Možete ih pronaći u industrijskim postavkama, poput praćenja pritiska u cjevovodima u rafinerijama nafte. Također se koriste u HVAC sustavima za mjerenje tlaka zraka. U automobilskim aplikacijama korišteni su za stvari poput mjerenja tlaka u sustavu goriva.

Jedna od velikih prednosti tradicionalnih senzora tlaka je njihova pouzdanost. Ispitani su i usavršavali tijekom mnogo godina, tako da znamo da rade. Oni mogu prilično dobro podnijeti visoke pritiske i oštra okruženja. Na primjer, u teškim industrijskim strojevima, gdje pritisak može biti izuzetno visok, a uvjeti su prljavi i bučni, tradicionalni senzori često sjaju.

Međutim, oni imaju neke nedostatke. Obično su veće veličine. To može biti problem kada radite na projektima u kojima je prostor ograničen, kao u nekim modernim, kompaktnim elektroničkim uređajima. Oni također imaju tendenciju konzumiranja više snage. To je briga, posebno u aplikacijama koje se napajaju s baterijom, jer može smanjiti trajanje baterije.

Što su MEMS senzori tlaka?

MEMS senzori pritiska novija su inovacija. Koriste tehnike mikrofabrikacije, slične onima koje se koriste u izradi integriranih krugova. Ti su senzori nevjerojatno mali, često na skali mikrometara. Oni su u osnovi sitni mehanički uređaji integrirani s elektronikom na jednom čipu.

Načelo rada MEMS senzora tlaka može varirati, ali uobičajeni se temelji na kapacitivnosti. Kad se pritisak primijeni, to uzrokuje promjenu udaljenosti između dvije vodljive ploče unutar MEMS strukture. Ova promjena udaljenosti dovodi do promjene kapacitivnosti, koja se može mjeriti i pretvoriti u čitanje pritiska.

MEMS senzori imaju nevjerojatne značajke. Njihova mala veličina je ogromna prednost. Savršeni su za aplikacije gdje je prostor na vrhu. Na primjer, na pametnim telefonima senzori MEMS tlaka mogu se koristiti za mjerenje nadmorske visine, što je korisno za navigacijske aplikacije. Oni također troše vrlo malo snage. To ih čini idealnim za prijenosne i baterije. Možete ih pronaći u fitness trackerima, gdje mogu izmjeriti tlak zraka kako bi procijenili broj podova.

Također su relativno jeftini prema masi - proizvode. Budući da je proces proizvodnje sličan onome s poluvodičkim čipovima, možemo ih napraviti veliki broj po niskoj cijeni. To ih je učinilo dostupnim za širok raspon potrošačkih aplikacija.

Ali MEMS senzori nisu bez njihovih problema. Osjetljiviji su na čimbenike okoliša poput temperature i vlage. Ovi čimbenici mogu utjecati na njihovu točnost, a dodatni krugovi kompenzacije često su potrebni za ispravljanje tih učinaka. Oni također možda nisu tako dobri u rukovanju izuzetno visokim pritiscima kao tradicionalni senzori.

Ključne razlike između MEMS -a i tradicionalnih senzora tlaka

Veličina

Kao što je spomenuto ranije, veličina je glavna razlika. Tradicionalni senzori su veliki, dok su MEMS senzori nevjerojatno mali. Ako tražite senzor koji će se uklopiti u uski prostor, kao u aSenzor tlaka za Hitachi ZX470, Tamo gdje je oprema dizajnirana tako da bude kompaktna, MEMS je put.

Potrošnja energije

Tradicionalni senzori troše više snage, što može biti ugovor - prekidač u uređajima s napajanjem baterija. MEMS senzori su, s druge strane, učinkoviti. Na primjer, uSenzor automobilaZa moderni električni automobil, gdje je očuvanje snage presudno, MEMS senzori su bolji izbor.

Koštati

Tradicionalni senzori mogu biti skuplji, posebno za modele prilagođenih ili visokog ili visokog preciznog. MEMS senzori, zbog svojih masovnih - proizvodnih sposobnosti, uglavnom su jeftiniji. Ova razlika u troškovima može biti odlučujući faktor kada radite na projektu s uskim proračunom.

Točnost i raspon

Tradicionalni senzori su točniji kada je u pitanju primjene visokog pritiska. Oni mogu podnijeti pritiske u tisućama PSI bez puno problema. MEMS senzori su obično bolji za primjene nižeg tlaka, obično do nekoliko stotina psi. Ako trebate izmjeriti tlak ulja u aSenzor tlaka ulja za volvo kamion, gdje je raspon tlaka relativno visok, tradicionalni senzor može biti prikladniji.

Otpor na okoliš

Tradicionalni senzori su robusniji u teškim okruženjima. Oni mogu izdržati visoke temperature, vibracije i prljavštinu bolje od MEMS senzora. MeMS senzori su, međutim, osjetljiviji na ove čimbenike okoliša i mogu zahtijevati dodatnu zaštitu ili naknadu.

Odabir pravog senzora za vašu prijavu

Kada je u pitanju odabir između MEMS -a i tradicionalnih senzora tlaka, to zaista ovisi o vašoj specifičnoj primjeni. Ako radite na projektu potrošačke elektronike, poput pametnog sata ili bežičnog ušiju, MEMS senzori su vjerojatno najbolji izbor. Njihova mala veličina, mala potrošnja energije i niska troškova čine ih odličnim.

S druge strane, ako ste uključeni u industrijski projekt, poput praćenja tlaka u kemijskom postrojenju ili proizvodnog pogona velikih razmjera, tradicionalni senzori vjerojatno su prikladniji. Oni mogu podnijeti visoke pritiske i teške uvjete koji su uobičajeni u tim postavkama.

Kao dobavljač senzora tlaka, mogu vam pomoći da napravite pravi izbor. Bilo da vam treba senzor za jednostavan projekt kuće - automatizacijski projekt ili složenu industrijsku aplikaciju, imamo širok raspon opcija. Možemo vam pružiti tehničku podršku i savjet koji vam je potreban da odaberete najbolji senzor za vaše potrebe.

Primjene MEMS -a i tradicionalnih senzora tlaka

Automobilska industrija

U automobilskoj industriji koriste se obje vrste senzora. Tradicionalni senzori koriste se u primjenama poput mjerenja tlaka u sustavu motornog ulja i hidrauličkih kočnica. Oni mogu podnijeti visoke pritiske i vibracije i varijacije temperature u odjeljku motora.

MEMS senzori, s druge strane, koriste se u sustavima praćenja tlaka guma (TPMS). Njihova mala veličina i mala potrošnja energije idealna su za ovu primjenu, jer se mogu lako integrirati u ventil za gume. Također se koriste u sustavima zračnih jastuka za mjerenje promjene tlaka tijekom sudara.

Medicinska industrija

U medicinskom polju, MEMS senzori postaju sve popularniji. Koriste se u uređajima poput monitora krvnog tlaka. Njihova mala veličina omogućava ugodnije i ne -invazivno praćenje. Tradicionalni senzori i dalje se koriste u nekoj većoj medicinskoj opremi, kao u sustavima za dostavu visokog pritiska.

Zrakoplovna industrija

Aerospace aplikacije zahtijevaju senzore koji su pouzdani i točni. Tradicionalni senzori koriste se u hidrauličkim sustavima zrakoplova, gdje su uključeni visoki pritisci. MEMS senzori koriste se u mjerenju nadmorske visine i izračunavanju brzine zraka u manjim, laganim zrakoplovima i bespilotnim zračnim vozilima (UAV).

Zaključak

Dakle, tu ga imate - razlika između MEMS -a i tradicionalnih senzora tlaka. Svaka vrsta ima svoje snage i slabosti, a izbor između njih ovisi o vašim specifičnim zahtjevima. Bilo da vam treba senzor za industrijsku primjenu visokog pritiska ili nisku energiju, kompaktni potrošački uređaj, tu smo da pomognemo.

Ako ste zainteresirani za kupnju senzora pritiska za svoj projekt, ne ustručavajte se stupiti u kontakt. Možemo vam pružiti detaljne informacije o proizvodima, cijene i tehničku podršku. Radimo zajedno kako bismo pronašli savršeno rješenje senzora tlaka za vas.

Reference

• Kovacs, GTA (1998). Mikromazirani izvornici pretvarača. McGraw - Hill.
• Doebelin, EO (2003). Mjerni sustavi: Primjena i dizajn. McGraw - Hill.
• Madou, MJ (2002). Osnove mikrofabrikacije: Znanost o minijaturizaciji. CRC PRESS.