環(huán)境監(jiān)控設備全系列”壓力傳感器方案

文章來源：拍明芯城元器件商城

　　大眾環(huán)保意識的加強、國家對環(huán)保的重視都對環(huán)境監(jiān)測提出了更高的要求。我國目前環(huán)境監(jiān)測形勢涉及點多面廣且任務繁重，環(huán)境監(jiān)測自動化水平必須提高以增加環(huán)境監(jiān)測實效、減少人工勞動量。隨著電子技術的飛速發(fā)展，有力推動了環(huán)境監(jiān)測水平的提升和智能化趨勢。世強一直致力于向環(huán)境監(jiān)測設備市場提供高性能、靈活性的電子元器件，本文主要介紹適用于不同應用場合的壓力傳感器。

　　微壓壓力傳感器SM9541，SM3041

　　SMI壓力傳感器SM9541、SM3041基于MEMS技術，專門針對微壓力領域，廣泛應用于微小體積和條件惡劣情況下，其壓力范圍從0.05PSI到300PSI。

　　SM9541在環(huán)境監(jiān)測設備上主要用來監(jiān)控空氣流量和壓力變化(即壓差應用，2pcs/sets)是一款基于MEMS技術的陶瓷基底貼裝高穩(wěn)定壓阻式差壓/表壓傳感器芯片，精度達到±1%，配有I2C友好數(shù)字接口讀取數(shù)據并可設置4MHZ的波特率，且I2C壓力輸出值從1638至14745，14位分辨率，具有極高的精度和穩(wěn)定性。該系列產品利用陶瓷基板上的薄膜電阻提供全面的零點校準和溫度補償(零點溫度補償和靈敏度溫度補償)，采用SO-16硅芯片封裝和3-3.6V恒壓源驅動，微壓量程有250pxH2O、500pxH2O、1000pxH2O、2500pxH2O，-5℃至65℃的寬溫度補償范圍。

　　數(shù)字傳感器SM3041是第一款帶有AccuStable技術，通過汽車級認證，基于MEMS和COMS相結合的中低差壓/表壓傳感器，是目前市場上最穩(wěn)定的一款中等壓力傳感器，主要應用于工業(yè)廢氣處理設備、消防監(jiān)控設備以及環(huán)境監(jiān)測等。該芯片可提供三種JEDEC SOIC16封裝，雙垂直端口、單垂直端口、雙橫向端口，其內部集成溫度補償(范圍為-20℃至+85℃)和信號調理專用ASIC芯片，產生數(shù)字型、全信號調理輸出，支持I2C輸出，采用SOP16封裝和0-6V的恒壓源驅動，0-5/15/30PSI的壓力范圍且根據客戶需求可在+2.5PSI至+15PSI范圍內進行定制，具有零點校準和溫度補償功能，測量精度可達±1%，可用來做子功能擴展應用。SM3041可直接安裝在標準印刷電路板上，經校正過的壓力信號無需外接額外電路即可從數(shù)字接口處獲得。

　　絕壓壓力傳感器SM5420

　　SM5420采用超小體積、超低成本表面安裝的SO-8結構，使用硅-硅熔接技術和高穩(wěn)定性的超小壓阻芯片封存于塑料殼內，是絕壓類型的矽壓阻式壓力傳感器，不帶溫度補償功能，其滿量程范圍為15psi、0psi、60psi、100psi，測量精度能達0.01-0.03%FS，專為大批量使用的陶瓷基板或PCB而設計。此外，SM5420采用集成電路的引腳結構，能夠安裝在狹小的場合，適用于大多數(shù)非腐蝕性氣體和干燥空氣的測量，自動化元件貼裝工作溫度為-40℃～125℃，靜態(tài)精度小于±0.2%，FSO可提供100、200、700Kpa的絕壓量程。在恒壓條件下，SM5420產生一個與輸入壓力成正比的電壓信號，研發(fā)人員可通過信號調節(jié)電路對其進行放大或者增加其他附加值以便達到自身產品的需求。

　　相關元件供應

　　型號：SM9541-040C-S-C-3-S 品牌：SMI

　　型號：SM9541-010C-D-C-3-S 品牌：SMI

　　型號：SM3041-005-D-C-3-S 品牌：SMI

　　型號：SM3041-015-D-C-3-S 品牌：SMI

　　型號：SM9541-020C-S-C-3-S 品牌：SMI

　　型號：SM3041-005-S-C-3-S 品牌：SMI

　　型號：SM5420C-030-A-H-S 品牌：SMI

　　型號：SM9541-040C-D-C-3-S 品牌：SMI

　　型號：SM9541-100C-D-C-3-S 品牌：SMI

　　型號：SM5420C-100-A-H-S 品牌：SMI

　　壓力傳感器(Pressure Transducer)是能感受壓力信號，并能按照一定的規(guī)律將壓力信號轉換成可用的輸出的電信號的器件或裝置。

　　壓力傳感器通常由壓力敏感元件和信號處理單元組成。按不同的測試壓力類型，壓力傳感器可分為表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器。

　　-摘自JJG860-2015

　　壓力傳感器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器，其廣泛應用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)，下面就簡單介紹一些常用傳感器原理及其應用。另有醫(yī)用壓力傳感器。

　　1、壓阻式壓力傳感器

　　電阻應變片是壓阻式應變傳感器的主要組成部分之一。金屬電阻應變片的工作原理是吸附在基體材料上應變電阻隨機械形變而產生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應變效應。

　　2、陶瓷壓力傳感器

　　陶瓷壓力傳感器基于壓阻效應，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個惠斯通電橋，由于壓敏電阻的壓阻效應，使電橋產生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號，標準的信號根據壓力量程的不同標定為2.0/3.0/3.3mV/V等，可以和應變式傳感器相兼容。

　　3、擴散硅壓力傳感器：

　　擴散硅壓力傳感器工作原理也是基于壓阻效應，利用壓阻效應原理，被測介質的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷)，使膜片產生與介質壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，利用電子線路檢測這一變化，并轉換輸出一個對應于這一壓力的標準測量信號。

　　4、藍寶石壓力傳感器：

　　利用應變電阻式工作原理，采用硅-藍寶石作為半導體敏感元件，具有無與倫比的計量特性。因此，利用硅-藍寶石制造的半導體敏感元件，對溫度變化不敏感，即使在高溫條件下，也有著很好的工作特性;藍寶石的抗輻射特性極強;另外，硅-藍寶石半導體敏感元件，無p-n漂移。

　　5、壓電式壓力傳感器：

　　壓電效應是壓電傳感器的主要工作原理，壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量，因為經過外力作用后的電荷，只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態(tài)的應力。