MEMS壓力傳感器該如何選型？智芯傳感告訴您（二）

在上一篇文章《MEMS壓力傳感器該如何選型？智芯傳感告訴您（一）》中，我們重點介紹了壓力傳感器選型需要考慮的三個方面的因素，即壓力傳感器的用途、壓力量程和精度需求。今日小編繼續(xù)為您帶來選擇合適的壓力傳感器，還需要考慮的其他方面，包括電學(xué)要求、作業(yè)方式、溫度范圍和壓力密封要求等要素。

 電學(xué)要求的考量 

一般壓阻式壓力傳感器的輸出為模擬信號，滿量程輸出電壓可達100-150mV。遠距離輸出信號電壓便會衰減，應(yīng)采用電流信號輸出。經(jīng)壓力變送器將電流放大后可以輸出20mA以下的電流信號。實際應(yīng)用中會使用調(diào)理電路將MEMS傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成適合的標(biāo)準(zhǔn)信號供用戶選擇。 

MEMS傳感器輸出的模擬信號經(jīng)過A/D和V/F變換后，得到數(shù)字信號或頻率信號。信號經(jīng)過調(diào)理后，數(shù)字信號可輸出I2C/SPI，模擬信號可以輸出0~5V和0~10V（絕對電壓輸出和比例電壓輸出），電流信號可以輸出4~20mA。 

壓力傳感器通常采用兩種激勵源方法：恒流源和恒壓源。這兩種方法是有區(qū)別的，其作用不同： 

1）恒流源激勵有利于熱靈敏度漂移的補償作用，一般精度測量時用恒流源激勵；

 2）恒壓激勵不能直接提供靈敏度溫度補償效果，但用恒壓源激勵時，可在橋外串接熱敏電阻或二極管以補償熱靈敏度漂移，其測量的精度取決于恒壓源穩(wěn)壓器件的精度； 

另外，壓力傳感器的激勵電源還可以分為正比激勵和固定激勵： 

1）正比激勵是將壓力傳器電橋直接接到電源上，當(dāng)電源改變時，壓力傳感器的靈敏度和零點都隨之發(fā)生變化； 

2）固定激勵是傳感器調(diào)理電路內(nèi)部有一個參照電壓，壓力傳感器電橋由參照電壓供電激勵。參考電壓是恒定的，與電源電壓無關(guān)。只要電源電壓在一個指定電壓范圍內(nèi)變化，參照電壓不變。因而傳感器的輸出不變，不受電源電壓的影響。 

作業(yè)方式的考量 

壓力傳感器的作業(yè)方式在選型中也是一個比較重要的考量因素。例如，傳感器用于氣體壓力的測量與液體壓力的測量時情況便不同。氣體是可壓縮流體，增壓時會貯存一定的壓縮能，減壓時又以動能釋放出來，給傳感器彈性膜施加沖擊波。而液體是不可壓縮流體，在壓力傳感器安裝時，擰緊螺拴又無可壓縮空間，則有可能使液體壓力升高，超過彈性膜的耐壓極限，導(dǎo)致彈性膜破裂。 

壓力傳感器的工作環(huán)境惡劣時，比如有大的振動、沖擊，或大的電磁干擾，對傳感器提出更為嚴(yán)格的要求。不僅要求壓力傳感器的過壓能力增強，而且要求機械密封可靠、防松動，傳感器自身的引線、引腳以及外導(dǎo)線都應(yīng)加以電磁屏蔽，并將屏蔽良好接地。
 

      此外，應(yīng)考慮壓力傳感器與所測流體介質(zhì)的相容性問題。例如，傳感器的彈性膜結(jié)構(gòu)應(yīng)與腐蝕性介質(zhì)相隔開；傳感器檢測易燃、易爆介質(zhì)壓力時，使用小激勵電流，防止彈性膜破裂時產(chǎn)生火花、火星，并增加壓力傳感器外套的耐壓能力等。
 

工作溫度范圍的考量
 

      壓力傳感器，像所有物理設(shè)備系統(tǒng)一樣，在極端溫度的環(huán)境下會產(chǎn)生錯誤甚至無法使用。一般將壓力傳感器使用溫度范圍分為五類：普通商業(yè)級，范圍為-10~60℃；工業(yè)級，范圍為-25~80℃；汽車級，范圍為-40~125℃；軍事級，范圍為-55~125℃；特殊級，范圍為-60~350℃。
 

      壓力傳感器在室內(nèi)應(yīng)用時，可選擇商業(yè)級；有室外應(yīng)用時可選擇工業(yè)級。也可以采取措施使傳感器與環(huán)境熱隔離或進行加熱或冷卻，選擇普通商業(yè)級用在-10℃以下或60℃以上的環(huán)境中。選擇什么溫度范圍還應(yīng)考慮傳感器的電子學(xué)溫度特性和機械溫度特性。

       溫度的改變通過兩種方法影響傳感器，其一是造成零點漂移，其二是影響整個量程的輸出。為消除溫度的影響，就需要應(yīng)用各種溫度補償技術(shù)。工作溫度范圍越寬，補償技術(shù)難度越大，校準(zhǔn)工作量也越大。

壓力密封要求的考量
 

      壓力傳感器通常用的壓力密封是橡膠墊（或稱O型環(huán)）、環(huán)氧樹脂、聚四氟乙烯墊、錐孔配合、管螺紋配合及焊接等方式。所用的密封材料決定了壓力傳感器的工作溫度范圍。    

      北京智芯傳感科技有限公司的MEMS壓力傳感器，有多種電學(xué)輸出方式，既有數(shù)字信號輸出I2C/SPI，也有模擬信號輸出和電流信號輸出，并可根據(jù)實際應(yīng)用場景進行定制；另外，智芯傳感不同型號的壓力傳感器，可適應(yīng)相應(yīng)的作業(yè)環(huán)境，例如，智芯傳感ZXP1汽車進氣壓力傳感器，就具備高精度、抗干擾、抗沖擊、耐腐蝕和長期穩(wěn)定性好的特點；在工作溫度范圍方面，智芯傳感的壓力傳感器也表現(xiàn)突出，可在寬溫域依然做到高精度和高穩(wěn)定性，例如，智芯傳感多款壓力傳感器，工作溫度范圍均可達到-40~125℃，全溫域精度保持在±1%FS。

總之，選擇合適的壓力傳感器，需要將多個因素進行比較和考量，才能最終選擇好適合的產(chǎn)品。智芯傳感壓力傳感器憑借各項綜合并領(lǐng)先的技術(shù)指標(biāo)，獲得了越來越多供應(yīng)商的青睞！