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絕壓傳感器表：NovaSensor新推集成溫度和壓力背壓式絕壓傳感器 - PT1907氣液兼容渾然天成

繼NovaSensor推出第一款基于背壓式傳感器P1905以來，背壓式結構的壓力傳感器以其獨特的構造，在保證產品的線性度、靈敏度、低遲滯及可靠性的前提下，給壓力傳感器提供了優異的介質兼容性。可在不使用常規凝膠，或者薄膜硅油隔離的情況下，傳感器可與被測負責氣液復雜介質直接接觸。這給產品的封裝結構設計帶來了變革，從而產品在汽車變速箱液壓控制等應用中被廣泛使用。

圖-1 背壓式PT1907絕壓傳感器
與一般的壓力傳感器相比，設計的改變并沒有改變產品的尺寸大小：
PT1907-1:?1.9mm*1.9mm*1.6mm (有玻璃基座，集成溫感二極管)
PT1907-2:?2.0mm*2.0mm*0.8mm (無玻璃基座，集成溫感二極管)
P1905:?1.93mm*1.93mm*1.64mm
P883:? 2.1mm*2.1mm*2.0mm ?
P1602:?1mm*1mm*0.6mm?

在測量差壓或者表壓時，有時候會將壓力傳感器敏感面的背面作為受力面。如果產品性能及工況允許，如很多款NovaSensor表壓或者差壓型的傳感器或者硅片，雖然不贊成，有時也可以這樣使用，不過輸出信號是相反的。但是當需要測量絕壓時，非背壓式的傳感器和綁定線就必須將受壓面直面測量介質，如圖-2所示，其中藍色部分為真空腔體。
比較兩種構造的絕對壓力傳感器使用方式：?
·?一般絕壓傳感器：由于綁定線及傳感器都處在被測量介質這一面，對于一般性的氣體壓力測量，幾乎毫無例外地需要在綁定線及硅片上覆蓋凝膠，即傳遞壓力，又保護傳感器及綁定線；遇到腐蝕性氣體或者液體，則必須使用硅油加不銹鋼薄膜的方式進行保護。
·?背壓式絕壓傳感器：被測介質不再直接接觸綁定線及傳感器敏感面，而是通向介質的鈍面直接施壓。在鈍面是致密的氮化硅及氧化硅，可以與當前絕大多數的介質接觸而無不良反應。因此，通過封裝設計可以避免使用以上介質隔離的方式而直接應用于測量。實踐證明，該類型的絕壓傳感器在汽車機油及液壓高溫復雜環境下完全可以勝任絕對壓力的測量。 ?PT1907內部壓力部分參數：
要在壓力檢測面上另加一個真空腔體結構，而不對傳感器形成長期穩定性的應力影響，需要克服難以想象的技術困難。ASTG（安費諾傳感器技術集團）旗下的NovaSensor利用其擅長的硅熔鍵合（SiliconFusion Bonding），深度反應式離子蝕刻技術（DRIE）及獨有的SenStable?技術，加上優異的設計，很好地解決了以上的難題。

表-1：PT1907壓力參數
PT1907內部測溫二極管部分參數：
在硅阻壓力傳感器的應用過程中，始終需要處理壓力校準和溫度補償的問題。無論是單獨設計的信號處理電路，還是調理芯片，其內部或者應用電路中，都應有一個溫度傳感器。

圖4：PT1907原理圖
當硅阻壓力傳感器，借助MEMS技術中與IC生產相近的工藝部分，把二極管集成在硅片傳感器之上后，與之前的獨立于壓力傳感器的溫度傳感器比較，集成溫度二極管的壓力產品具有以下特點：
· 溫度參數更準確無遲滯地反映壓力傳感器的實際溫度；
· 無論對于產品壓力校準還是實際應用，具有更快的溫度響應時間特性；
· 提高了產品的測量響應特性，避免因為壓力信號測量與溫度測量之間存在遲滯而導致的測量不準；
· 更方便可靠地利用二極管前向電壓與溫度之間的關系進行測溫；
· 省卻額外的測溫器件，大大節省了設計空間；
PT1907就是這樣一款產品。內部原理圖簡化如圖-4（略去需與基底部分連接的焊盤）。二極管的極電流方程：

一般分析實驗都可獲悉，在一定溫度范圍內，公式（2）中，當二極管電流ID保持恒流作用下，二極管前向電壓值VD與當前的溫度基本呈線性關系。

表-2：PT1907溫感二極管參數
當前測壓溫補的驅動傳感器的兩個方案：
（1）獨立電路的信號放大處理

圖-5? 恒流驅動二極管測溫電路示意

圖-6? 壓力傳感器典型的差分放大電路示意圖
應用中，測溫和測壓兩個電路分別進行。當然，測溫電路(圖-5)中因為源極電壓VS已知，也可以單端處理Vd，且該電路可以通過調整共模電壓范圍再差分放大以期獲得更好的分辨率。其中,測溫二極管的兩極前向電壓VF(T)和場效應管漏源極間電壓可以表示為：

（2）調理芯片（如ZDC）

圖-7? 帶外部測溫二極管輸入的調理芯片
PT1907產品的典型應用：
· 該系列產品適用于多個壓力溫度測量應用領域
· 汽車各壓力控制系統
· 工業過程控制系統
· 航空航天
· 富挑戰性的氣液復雜介質、溫度測量應用

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絕壓傳感器表：絕壓傳感器,表壓傳感器和差壓傳感器三者之間的區別是什么？

要選擇除壓力范圍以外的特定應用正確的壓力傳感器,首先必須考慮所有類型的壓力測量。壓力傳感器與參考壓力
相比可測量特定壓力,并可分為絕對,表壓和差動裝置。
這些術語將基于壓阻壓力傳感器進行解釋。
表壓，絕壓測量：

絕對壓力
絕對壓力是指自由空間的真空度(零壓力)。
實際上,絕對壓阻式壓力傳感器測量相對于密封在其傳感膜片后面的高真空基準的壓力。
與要測量的壓力相比,真空必須可以忽略不計。
例子
絕對壓力傳感器用于測量氣壓計或高度計。
此外,絕對壓力傳感器可確保在真空包裝機中施加固定的真空壓力,以密封和保存食品,而不受當地日氣壓的影
響。
表壓
表壓是相對于環境大氣壓測量的。海平面的平均大氣壓為1013.25 mbar。
由于天氣條件或海拔高度而引|起的氣壓變化直接影響表壓傳感器的輸出。
于環境壓力的表壓稱為正壓。如果測得的壓力低于大氣壓,則稱為負表壓或真空表壓。通常,真空是基本.上沒有
物質的空間體積。
根據其質量,真空分為不同的范圍,例如低,高和超高真空。
 差壓，表壓，絕壓測量：

勵表壓力傳感器僅提供一個壓力端口。 環境空氣壓力通過通風孔或通風管引向傳感元件的背面,因此得到補償。
例子
表壓測量的典型示例是輪胎壓力的控制。在此,于環境壓力的正確正壓力決定了非常佳輪胎性能。
在通風罐或敞開容器中進行靜液壓液位測量時,必須補償大氣壓變化,以避免虛假的液位指示。既可以使用帶通氣
管的潛水液位探頭,也可以采用帶通氣孔的外部安裝螺紋壓力變送器。
不同的壓力
壓差是任意兩個過程壓力p1和p2之間的差。
因此,差壓傳感器必須提供兩個單好的帶管或螺紋連接的壓力端口。
通常,這些壓力傳感器能夠測量正壓差和負壓差,即p1> p2和p1 。 這些傳感器稱為雙向差壓傳感器,范圍
為1..+ 1
bar或2...+ 2.5
mbar。
相反,單向壓差傳感器僅在正范圍內(p1> p2
)運行,例如從...1 bar或...5 mbar ,并且必須向定義為"高
壓"的壓力端口施加更高的壓力。

例子
壓差傳感器用于例如工業中確定流量或在HVAC應用中控制空氣流量。管道中安裝的孔板會產生非常小的工藝流壓
降,該壓降是體積流量的度量。壓差傳感器測量元件上的壓降并計算等效流量。
在過濾器監視中使用相同的原理。當過濾器開始阻塞流動阻力時,整個過濾器的壓降將增加。差壓變送器控制該壓
降,并在達到臨界值時觸發警報

絕壓傳感器表：絕壓傳感器在線檢定／校準裝置的設計

摘要：

絕壓傳感器在線檢定/校準裝置的設計是依據JJG882—2004《壓力變送器檢定規程》,為實現傳感器在生產管線上被檢定的設計。此設計報告為絕壓傳感器在線檢定/校準裝置提供理論支持,也為今后涉及相關內容的設計提供參考。設計要求有:依據絕壓傳感器檢定原理設計在線檢定原理；依據JJG882—2004中標準儀器及配套設備要求,確保設計內容不引入新的不確定度；設計可同時安裝不同量程標準表的真空室結構,以便于在線檢定不同量程傳感器；確定符合生產線空間條件的真空室尺寸并選擇材料；按JB/T4735—1997《鋼制焊接常壓容器》標準校核真空室筒體厚度、開孔及補強和其平蓋開孔及厚度是否滿足穩定性要求；選擇真空度符合檢定要求的真空閥,并驗算其漏率是否滿足使用要求；設計真空系統管路,驗算管道壁厚及其在彎管加工后是否符合穩定性要求；設計連接在線傳感器的管路；按確定計算流量、確定計算壓差、計算流量系數、選取流量系數、驗算開度、驗算可調比、確定口徑的步驟選擇微調閥。

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