MEMS壓力傳感器該如何選型

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，包括電學要求、作業方式、溫度范圍和壓力密封要求等要素。

電學要求的考量

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，應采用電流信號輸出。經壓力變送器將電流放大后可以輸出20mA以下的電流信號。實際應用中會使用調理電路將MEMS傳感器輸出的模擬信號轉換成適合的標準信號供用戶選擇。

MEMS傳感器輸出的模擬信號經過A/D和V/F變換后，得到數字信號或頻率信號。信號經過調理后，數字信號可輸出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，當電源改變時，壓力傳感器的靈敏度和零點都隨之發生變化;

2)固定激勵是傳感器調理電路內部有一個參照電壓，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。只要電源電壓在一個指定電壓范圍內變化，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。

作業方式的考量

壓力傳感器的作業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，導致彈性膜破裂。

壓力傳感器的工作環境惡劣時，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、引腳以及外導線都應加以電磁屏蔽，并將屏蔽良好接地。

此外，應考慮壓力傳感器與所測流體介質的相容性問題。例如，傳感器的彈性膜結構應與腐蝕性介質相隔開;傳感器檢測易燃、易爆介質壓力時，使用小激勵電流，防止彈性膜破裂時產生火花、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，像所有物理設備系統一樣，在極端溫度的環境下會產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：普通商業級，范圍為-10~60℃;工業級，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℃。

壓力傳感器在室內應用時，可選擇商業級;有室外應用時可選擇工業級。也可以采取措施使傳感器與環境熱隔離或進行加熱或冷卻，選擇普通商業級用在-10℃以下或60℃以上的環境中。選擇什么溫度范圍還應考慮傳感器的電子學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，就需要應用各種溫度補償技術。工作溫度范圍越寬，補償技術難度越大，校準工作量也越大。

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)、環氧樹脂、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，有多種電學輸出方式，既有數字信號輸出I2C/SPI，也有模擬信號輸出和電流信號輸出，并可根據實際應用場景進行定制;另外，智芯傳感不同型號的壓力傳感器，可適應相應的作業環境，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突出，可在寬溫域依然做到高精度和高穩定性，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品。智芯傳感壓力傳感器憑借各項綜合并領先的技術指標，獲得了越來越多供應商的青睞!