自主設計MEMS動態壓力傳感器芯片,硅壓阻式原理。適用于爆炸測試、發動機測試、航發測試、氣體燃爆、氣囊爆炸試驗等。
壓阻式動壓測試與壓電式動壓測試傳感器區別
摘要:在爆炸沖擊、風洞試驗、高速動態水力試驗、兵器發射膛壓測試、發動機脈動壓力測量等領域,經常需要測量某一動態工況下的瞬態壓力,因此對適用于此種工況的壓力傳感器通常需要高頻響以滿足快速感知壓力數據的要求。目前市場常用的有壓阻式動態測試和壓電式動態測試兩種原理。以下簡單分析兩種原理動態壓力傳感器區別:
壓阻式原理:半導體材料在受到外力作用時,其電阻率會隨外力改變而改變,進而導致電阻的改變,從而導致輸出信號變化。
壓電式原理:利用壓電材料的壓電效應,當有外力作用在壓電材料上時,傳感器就有電荷輸出;由于外力作用在壓電材料上產生的電荷只有在無泄漏的情況下才能保存,即需要測量回路具有無限大的輸入阻抗,這在實際上是不可能的,因此壓電式傳感器不能用于靜態測量。壓電材料在交變力作用下,電荷可以得到補充,供給回路一定電流,所以適用于動態測量。
1、壓阻式既可以測量動態壓力也可測量靜態壓力,壓電式由于電荷泄漏原因不適合靜態壓力*監測;因此在需要同時測量動態、靜態壓力時需選用壓阻式。
2、溫度范圍:壓電式常規可以耐300℃以內高溫,壓阻式如要耐300℃高溫需要做散熱(水冷等)結構設計。
3、動態性能:壓阻式頻響較壓電式頻響略高;壓阻式有效帶寬為固有頻率的1/3~1/5,壓電式有效帶寬為固有頻率的1/10~1/20;國軍標及美國軍標在爆轟試驗領域優先*壓阻式動態壓力傳感器。
4、在高靜壓低動壓的工況下,需選用壓電式壓力傳感器;壓電式只感知動態壓力,不受高靜壓影響;而壓阻式在此種工況下無法兼顧量程和精度。
5、壓電式傳感器在測量低壓力時線性度不好,主要是由于傳感器受力系統中力傳遞系數為非線性,在低壓力下傳遞損失較大。