了解板載壓力傳感器的優(yōu)勢以及選擇它們時的注意事項。
許多應(yīng)用需要能夠提供極高準確度的超低壓傳感器,包括各種設(shè)計,如醫(yī)用呼吸機和用于建筑節(jié)能的可變風量(VAV)控制系統(tǒng)。越來越多的工程師轉(zhuǎn)向板載壓力傳感器來解決空間有限和可靠性等常見問題。
板載壓力傳感器的優(yōu)勢
板載壓力傳感器已成為工程師處理需要低壓、高精度傳感器的應(yīng)用的熱門選擇。這些緊湊型傳感器可以輕松安裝在PCB(印刷電路板)上,從而可以直接集成到電子組件中。
它們緊湊的占地面積解決了空間限制,并且它們利用對壓力變化(包括絕壓、差壓和表壓)高度敏感的微結(jié)構(gòu),從而可以獲得準確的超低壓讀數(shù)。
此外,板載壓力傳感器的設(shè)計意味著它們是節(jié)能的。
高精度、超低壓傳感器的醫(yī)療應(yīng)用
需要高精度、超低壓傳感器的醫(yī)療應(yīng)用包括:
血液透析機
呼吸機
麻醉機
睡眠呼吸暫停機
醫(yī)學化學
在血液透析機中,當血液接近人工腎并調(diào)節(jié)流入和流出患者的血流時,血液透析機依靠這些壓力傳感器來調(diào)節(jié)混合罐中的壓力。
或者在呼吸機中,它們有助于監(jiān)測患者的呼吸并檢測它是否突然惡化,除了檢測是否存在堵塞的過濾器。高精度壓力傳感器在麻醉機中也有類似的用途,因為它們測量來自和來自患者的空氣和氧氣的壓力,以確保它永遠不會超過安全水平。
總而言之,在醫(yī)學化學中,高精度壓力傳感器用于化學分析儀。例如,壓力傳感器與移液器一起使用,以吸取正確數(shù)量的液體,檢測小瓶是否放錯位置,確認沒有吸入空氣,并識別是否存在障礙物。其他應(yīng)用包括流式細胞儀、分子檢測和其他類別的自動化實驗室檢測設(shè)備。
其他應(yīng)用
建筑節(jié)能也需要超低、高精度的壓力傳感器,例如監(jiān)測與過濾器相關(guān)的壓力,以便在更換時進行優(yōu)化,以及確定過濾器是否堵塞或丟失。高精度壓力傳感器可用于與打開的窗戶相關(guān)的壓力變化,以便可以自動改變氣流或調(diào)整窗戶位置。
它們還集成到VAV系統(tǒng)中,以確保整個建筑物的氣流平衡。超低、高精度壓力傳感器還可用于流量校準器、氣動控制、氣體流量儀表、氣相色譜和氣壓計等。
所有這些應(yīng)用都直接適合使用板載壓力傳感器解決方案。
選擇板裝式壓力傳感器時的注意事項
選擇板載傳感器涉及通常與壓力傳感器有關(guān)的設(shè)計選擇(例如,工作壓力范圍、環(huán)境溫度、介質(zhì)類型)。然而,要從板載產(chǎn)品線中選擇最合適的高精度、超低壓傳感器,需要更深入地探索一些考慮因素。
壓力范圍和爆破壓力
在某些應(yīng)用中,就最高壓力以及爆破壓力的潛在問題而言,壓力范圍可能存在相當大的不確定性。包括高工作壓力(與校準壓力范圍相反)的范圍可以允許超低壓傳感器連續(xù)暴露在校準范圍以上的壓力下而不會造成傷害。當與高爆破壓力相結(jié)合時,可以簡化系統(tǒng)設(shè)計過程,減少潛在的系統(tǒng)停機時間,并提高系統(tǒng)的整體可靠性。
準確性
有三種基本類型的誤差會影響壓力傳感器的精度:壓力非線性、滯后和不可重復(fù)性。極其嚴格的精度,通常以FSSBFSL(滿量程,最佳擬合直線)來衡量,可以提高系統(tǒng)效率,降低客戶的校準要求,使軟件開發(fā)更加簡單,并最大限度地減少系統(tǒng)設(shè)計。
總誤差帶
TEB(總誤差帶)考慮了與精度以及偏移、FSS(滿量程)、偏移熱效應(yīng)、跨度熱效應(yīng)和熱滯后相關(guān)的誤差——在整個補償溫度范圍內(nèi)。對于提供準確、可靠和可重復(fù)讀數(shù)的高精度壓力傳感器,必須考慮TEB。
除了提高整體系統(tǒng)精度之外,依賴TEB還有其他好處。選擇具有低TEB的板載高精度壓力傳感器還支持最小的部件間精度變化,從而增強傳感器的可互換性。最后,具有小TEB的壓力傳感器減少了制造時間和成本,因為每個傳感器都不需要單獨校準和測試。
穩(wěn)定
穩(wěn)定性對整體系統(tǒng)性能很重要,有助于最大限度地減少校準需求。它還通過最大限度地減少維修或更換傳感器的需要來支持整個系統(tǒng)的正常運行時間。對于關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用程序尤其如此,例如影響健康和福祉的應(yīng)用程序。
能源效率
由于多種原因,與板載壓力傳感器相關(guān)的功耗非常重要,包括它們對整體系統(tǒng)性能的貢獻。此外,許多高精度、低壓傳感器的應(yīng)用必須是便攜的,而且低功耗可以延長電池壽命。更好的是產(chǎn)品線包括一個可選的睡眠模式,以進一步降低功率要求。
濕度敏感度1級
滿足IIPC/JEDECJ-STD-020D.1濕度敏感度1級要求的壓力傳感器使回流焊連接和/或修復(fù)過程更加安全,無需長時間烘烤。這使用戶可以避免在回流過程中經(jīng)常發(fā)生的所有常見的機械和熱損傷,并支持精益制造,因為結(jié)果既穩(wěn)定又在回流過程后很快就可以使用。此外,滿足與濕度敏感度相關(guān)的嚴格標準還支持正確存放時無限的車間壽命。
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