В чем разница между MEMS и традиционными датчиками давления?

Привет! Как поставщик датчика давления, меня часто спрашивают о разнице между MEMS (микроэлектромеханические системы) и традиционными датчиками давления. Итак, я подумал, что уделю время, чтобы разбить его для вас.

Что такое традиционные датчики давления?

Традиционные датчики давления существуют целую вечность. Они работают над относительно простыми принципами. Например, некоторые используют механический элемент, такой как диафрагма. Когда давление оказывается, диафрагма изгибается или деформируется. Эта деформация затем преобразуется в электрический сигнал с помощью различных средств, таких как датчики деформации, прикрепленные к диафрагме.

Эти датчики использовались в широком спектре применений. Вы можете найти их в промышленных условиях, таких как мониторинг давления в трубопроводах на нефтеперерабатывающих заводах. Они также используются в системах HVAC для измерения давления воздуха. В автомобильных приложениях они использовались для таких вещей, как измерение давления в топливной системе.

Одним из больших преимуществ традиционных датчиков давления является их надежность. Они были протестированы и уточнены в течение многих лет, поэтому мы знаем, что они работают. Они могут довольно хорошо справляться с высоким давлением и суровыми условиями. Например, в тяжелом промышленном механизме, где давление может быть чрезвычайно высоким, а условия грязные и шумные, традиционные датчики часто сияют.

Однако у них есть некоторые недостатки. Они обычно больше по размеру. Это может быть проблемой, когда вы работаете над проектами, где пространство ограничено, как в некоторых современных, компактных электронных устройствах. Они также склонны потреблять больше власти. Это вызывает беспокойство, особенно в приложениях с питанием от аккумулятора, так как это может сократить срок службы батареи.

Что такое датчики давления MEMS?

Датчики давления MEMS являются более поздним инновацией. Они используют методы микрозадачи, аналогичные тем, которые используются при изготовлении интегрированных цепей. Эти датчики невероятно малы, часто в масштабе микрометров. По сути, это крошечные механические устройства, интегрированные с электроникой на одном чипе.

Принцип работы датчиков давления MEMS может варьироваться, но общий из них основан на емкости. Когда давление применяется, это вызывает изменение расстояния между двумя проводящими пластинами в структуре MEMS. Это изменение расстояния приводит к изменению емкости, которое может быть измерено и преобразовано в считывание давления.

Датчики MEMS имеют удивительные черты. Их небольшой размер - огромное преимущество. Они идеально подходят для приложений, где пространство находится на премии. Например, в смартфонах датчики давления MEMS могут использоваться для измерения высоты, что полезно для навигационных приложений. Они также потребляют очень мало силы. Это делает их идеальными для портативных и аккумуляторных устройств. Вы можете найти их в фитнес -трекерах, где они могут измерить давление воздуха, чтобы оценить количество подъема по этажам.

Они также относительно недороги в массу - продукции. Поскольку производственный процесс аналогичен процессу полупроводниковых чипов, мы можем сделать большое количество из них по низкой цене. Это сделало их доступными для широкого спектра потребительских приложений.

Но датчики MEMS не без проблем. Они более чувствительны к факторам окружающей среды, такие как температура и влажность. Эти факторы могут повлиять на их точность, и для исправления этих эффектов часто необходимы дополнительные цепи компенсации. Они также могут быть не так хороши в обработке чрезвычайно высоких давлений, как традиционные датчики.

Ключевые различия между MEMS и традиционными датчиками давления

Размер

Как упоминалось ранее, размер является важным отличием. Традиционные датчики большие, в то время как датчики MEMS невероятно маленькие. Если вы ищете датчик, чтобы вписаться в плотное пространство, как вДатчик давления для Hitachi ZX470Там, где оборудование предназначено для компактного, MEMS - это путь.

Энергопотребление

Традиционные датчики потребляют больше мощности, что может быть сделками - выключатель в батареи - приводимых на питание устройств. Датчики MEMS, с другой стороны, эффективны. Например, вДатчик давления автомобиляДля современного электромобиля, где сохранение энергии имеет решающее значение, датчики MEMS являются лучшим выбором.

Расходы

Традиционные датчики могут быть более дорогими, особенно для индивидуальных или высоких - точных моделей. Датчики MEMS, из -за их массовых производственных возможностей, как правило, дешевле. Эта разница в стоимости может быть решающим фактором, когда вы работаете над проектом с ограниченным бюджетом.

Точность и диапазон

Традиционные датчики более точны, когда дело доходит до применений с высоким давлением. Они могут справиться с давлением в тысячах PSI без особых проблем. Датчики MEMS, как правило, лучше для применений с более низким давлением, как правило, до нескольких сотен фунтов на квадратный дюйм. Если вам нужно измерить давление масла вДатчик давления масла для грузовика VolvoГде диапазон давления относительно высокий, традиционный датчик может быть более подходящим.

Экологическое сопротивление

Традиционные датчики более надежны в суровых условиях. Они могут выдерживать высокие температуры, вибрации и грязь лучше, чем датчики MEMS. Датчики MEMS, однако, более чувствительны к этим факторам окружающей среды и могут потребовать дополнительной защиты или компенсации.

Выбор правильного датчика для вашего применения

Когда дело доходит до выбора между MEMS и традиционными датчиками давления, это действительно зависит от вашего конкретного применения. Если вы работаете над проектом потребительской электроники, например, умные часы или беспроводной наушник, датчики MEMS, вероятно, являются лучшим выбором. Их небольшой размер, низкое энергопотребление и низкая стоимость делают их отличным.

С другой стороны, если вы участвуете в промышленном проекте, таком как мониторинг давления на химическом заводе или крупномасштабном производственном объекте, традиционные датчики, вероятно, более подходящие. Они могут обрабатывать высокие давления и суровые условия, которые распространены в этих настройках.

Как поставщик датчика давления, я могу помочь вам сделать правильный выбор. Независимо от того, нужен ли вам датчик для простого дома - проект автоматизации или сложное промышленное приложение, у нас есть широкий спектр вариантов. Мы можем предоставить вам техническую поддержку и советы, необходимые для выбора лучшего датчика для ваших нужд.

Применение MEMS и традиционные датчики давления

Автомобильная промышленность

В автомобильной промышленности используются оба типа датчиков. Традиционные датчики используются в таких приложениях, как измерение давления в системе моторного масла и гидравлические тормоза. Они могут обрабатывать высокие давления и колебания и изменения температуры в моторном отсеке.

Датчики MEMS, с другой стороны, используются в системах мониторинга давления в шинах (TPMS). Их небольшой размер и низкое энергопотребление идеально подходят для этого приложения, так как их можно легко интегрировать в клапан шин. Они также используются в системах подушек безопасности для измерения изменения давления во время столкновения.

Медицинская индустрия

В медицинской области датчики MEMS становятся все более популярными. Они используются в таких устройствах, как мониторы артериального давления. Их небольшой размер обеспечивает более удобный и не инвазивный мониторинг. Традиционные датчики по -прежнему используются в некотором более крупном медицинском оборудовании, как в системах доставки кислорода с высоким давлением.

Аэрокосмическая промышленность

Аэрокосмические приложения требуют надежных и точных датчиков. Традиционные датчики используются в гидравлических системах самолетов, где задействовано высокое давление. Датчики MEMS используются при измерении высоты и расчета воздушной скорости в небольших, легких самолетах и ​​беспилотных летательных аппаратах (БПЛА).

Заключение

Итак, там у вас есть - разница между MEMS и традиционными датчиками давления. Каждый тип имеет свои сильные и слабые стороны, и выбор между ними зависит от ваших конкретных требований. Независимо от того, нужен ли вам датчик для промышленного применения с высоким давлением или с низким уровнем мощности, компактного потребительского устройства, мы здесь, чтобы помочь.

Если вы заинтересованы в покупке датчиков давления для вашего проекта, не стесняйтесь связаться. Мы можем предоставить вам подробную информацию о продукте, цены и техническую поддержку. Давайте работать вместе, чтобы найти идеальное решение датчика для вас.

Ссылки

• Kovacs, GTA (1998). MicroMomained Transducers Sourcebook. МакГроу - Хилл.
• Doebelin, EO (2003). Системы измерения: применение и дизайн. МакГроу - Хилл.
• Madou, MJ (2002). Основы микропрофиры: наука о миниатюризации. CRC Press.