Tre comuni sensori di pressione

Tre comuni sensori di pressione

Il cuore di ogni sensore di pressione MEMS è un die in silicio MEMS. Merit Sensor possiede e gestisce una fabbrica di wafer, dove produce tutti i chip MEMS. Il confezionamento di un DIE MEMS richiede attrezzature e competenze specializzate per gestire lo stampo piccolo e sensibile e per eseguire delicati collegamenti. Pertanto, molti clienti acquistano sensori di pressione, in cui il DIE è già stato montato e collegato. Questo articolo discuterà i tre tipi di sensori realizzati da Merit Sensor: non compensati, compensati passivamente e completamente compensati.

Non compensato

Il package del sensore di pressione più semplice è quello non compensato. In un package non compensato, il DIE MEMS viene montato su un substrato ceramico con uno speciale materiale di fissaggio, vengono effettuati i collegamenti elettrici sulla ceramica e viene coperto con un cappuccio protettivo o gel. Poiché ogni stampo in silicio è intrinsecamente unico, l’output per ciascuno sarà unico. Fortunatamente, i die in silicio hanno uscite molto ripetibili. Ciò significa che l’uscita può essere compensata.

Sensore di pressione serie AP – Passivamente compensato

 

Per ottenere un output accurato, il cliente dovrà eseguire alcuni gradi di compensazione. Alcune applicazioni si prestano a compensazioni eseguite dal cliente. I fattori che spesso determinano se la compensazione viene eseguita da Merit Sensor o dal cliente includono quanto segue:
• Costo
• Precisione
• Taglia
•  Segnale di uscita

Compensato passivamente

Una versione più pronta all’uso, specialmente per l’uso a temperatura ambiente, è quella con compensazione passiva. In questo caso, il sensore di pressione è fondamentalmente lo stesso di uno non compensato; tuttavia, le resistenze sul substrato ceramico sono state tagliate al laser, fornendo un’adeguata compensazione dell’output a temperature di esercizio comprese tra 10 °C e 40 °C.

Sensore di pressione serie AP – Passivamente compensato

 

Per applicazioni, come il monitoraggio invasivo della pressione sanguigna in una stanza d’ospedale, la compensazione in questo intervallo di temperatura è sufficiente. Altri vantaggi della compensazione passiva sono il segnale analogico puro con risoluzione praticamente infinita e tempi di risposta in frequenza in microsecondi.

Completamente compensato

In un sensore di pressione completamente compensato, il condizionamento del segnale (ASIC integrato) viene effettuato per compensare l’uscita del DIE su un ampio intervallo di temperatura. Un DIE in silicio MEMS non conosce la differenza tra pressione e temperatura, quindi questo livello di compensazione è particolarmente critico nelle applicazioni in cui la temperatura dell’ambiente di rilevamento oscilla drasticamente o raggiunge massimi o minimi estremi. La compensazione tramite il condizionamento del segnale può fornire un’uscita lineare e rendere tale uscita precisa, ± 1% dell’uscita a fondo scala (± 1% FS banda di errore totale) a temperature di esercizio comprese tra -40 ° C e 150 ° C.

 

Ponte di Wheatstone su una matrice MEMS con ASIC integrato

 

Se usiamo pompe del carburante negli aeroplani e iniettori del carburante nei veicoli per esempio, è tipico che i sensori di pressione siano esposti a temperature estreme; tuttavia, è essenziale che questi sensori di pressione offrano un output accurato. Un sensore di pressione completamente compensato sarebbe la soluzione appropriata.

 

Sensore di pressione serie TVC – Completamente compensato

 

È importante sottolineare che ogni sensore di pressione richiederà una compensazione individuale, poiché ognuno avrà un’uscita unica inerente al suo DIE MEMS. Molti clienti semplicemente non hanno il tempo o l’attrezzatura per farlo dal punto di vista logistico o economico su ciascuna unità che passa attraverso la loro catena di montaggio.
Merit Sensor ha l’esperienza e le attrezzature per gestire questo passaggio necessario per il cliente.
Inoltre, spesso, anche se non sempre, ha senso che la compensazione venga effettuato prima il sensore lasci lo stabilimento produttivo. Tuttavia, abbiamo lasciato delle opzioni per quei clienti che scelgono di fare la propria compensazione. Come sempre, i nostri responsabili delle vendite e il team tecnico saranno lieti di rispondere a qualsiasi domanda correlata.

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