Kako testirati performanse MEMS transmitera tlaka?

Bok tamo! Kao dobavljač MEMS transmitera tlaka, imao sam dosta iskustva u testiranju ovih izvrsnih uređaja. MEMS transmiteri tlaka danas su posvuda - od automobilskih sustava do industrijskih strojeva, pa čak i u medicinskoj opremi. Njihova izvedba može poboljšati ili pokvariti sustave u koje su integrirani, stoga je vrlo važno ispravno ih testirati. U ovom blogu ću vas provesti kroz kako testirati performanse MEMS transmitera tlaka.

Razumijevanje osnova

Prije nego što uđemo u proces testiranja, idemo na brzinu proći što su MEMS transmiteri tlaka. MEMS je kratica za Micro-Electro-Mechanical Systems. Ovi transmiteri tlaka koriste sićušne mehaničke strukture na poluvodičkom čipu za mjerenje tlaka. Poznati su po svojoj maloj veličini, niskoj cijeni i visokoj učinkovitosti.

Početne provjere

Kada prvi put u ruke dobijete MEMS transmiter tlaka, morate napraviti nekoliko početnih provjera. Prvo dobro pogledajte fizičko stanje uređaja. Provjerite postoje li vidljiva oštećenja poput pukotina, ogrebotina ili savijenih iglica. Oštećeni odašiljač možda neće raditi ispravno, stoga je važno rano uočiti te probleme.

Zatim provjerite jesu li električni spojevi ispravni. Odašiljač obično ima napajanje, uzemljenje i izlazni signal. Dvaput - provjerite je li ožičenje pravilno izvedeno i nema li labavih spojeva. Ne želite da jednostavan problem s ožičenjem pokvari rezultate vašeg testa.

Kalibracija tlaka

Jedan od najvažnijih aspekata testiranja MEMS transmitera tlaka je kalibracija tlaka. To uključuje usporedbu izlaza transmitera s poznatim izvorom tlaka. Trebat će vam uređaj za kalibraciju tlaka, koji može biti uređaj za ispitivanje vlastite težine ili kalibrator tlaka.

1. Postavite opremu za kalibraciju: Spojite MEMS transmiter tlaka na uređaj za kalibraciju. Provjerite jesu li spojevi čvrsti i sigurni. Možda će vam trebati neki adapteri ovisno o vrsti priključaka na odašiljaču i uređaju za kalibraciju.
2. Primijenite poznate pritiske: Započnite primjenom niskog tlaka, poput atmosferskog tlaka. Snimite izlaz odašiljača. Zatim postupno povećavajte tlak u malim koracima i zabilježite odgovarajući učinak na svakom koraku. Učinite to do maksimalnog nazivnog tlaka transmitera.
3. Analizirajte rezultate: Nacrtajte izlaz transmitera u odnosu na primijenjeni tlak. Trebali biste dobiti linearni odnos. Ako postoje značajna odstupanja od očekivane linearne krivulje, to može ukazivati ​​na problem s odašiljačem. Na primjer, ako je izlaz niži od očekivanog pri visokim tlakovima, odašiljač može imati oštećenje zbog prekoračenja dometa.

Ispitivanje točnosti

Točnost je ključna metrika performansi za MEMS transmitere tlaka. Kako biste testirali točnost, trebate usporediti izmjerene vrijednosti odašiljača sa stvarnim vrijednostima.

1. Koristite referentni standard: Možete koristiti senzor tlaka visoke točnosti kao referentni standard. Spojite referentni senzor i MEMS transmiter tlaka na isti izvor tlaka.
2. Izmjerite i usporedite: Primijenite različite pritiske i zabilježite očitanja s oba senzora. Izračunajte razliku između očitanja MEMS transmitera tlaka i referentnog senzora. Ova razlika je greška. Točnost odašiljača obično se izražava kao postotak punog izlaza. Na primjer, ako je izlaz pune skale 100 psi, a najveća pogreška 1 psi, točnost je 1%.

Testiranje vremena odziva

Vrijeme odziva MEMS transmitera tlaka je koliko brzo može odgovoriti na promjenu tlaka. Za testiranje vremena odziva trebat će vam brzodjelujući izvor tlaka.

1. Generirajte postupnu promjenu tlaka: Možete koristiti solenoidni ventil za brzu promjenu tlaka koji se primjenjuje na transmiter. Spojite odašiljač na sustav za prikupljanje podataka za snimanje izlaza.
2. Izmjerite odgovor: Kada se tlak promijeni, zabilježite vrijeme koje je potrebno da izlaz transmitera dosegne određeni postotak (obično 90%) svoje konačne vrijednosti. Ovo je vrijeme odgovora. Brzo vrijeme odziva važno je u primjenama u kojima se tlak brzo mijenja, kao u sustavima upravljanja motorom automobila.

Ispitivanje histereze

Histereza je razlika u izlazu odašiljača kada tlak raste u usporedbi s opadanjem. Za testiranje histereze:

1. Primijenite sve veći i opadajući pritisak: Počnite primjenom niskog tlaka i postupno ga povećavajte do maksimalnog nazivnog tlaka. Zabilježite rezultat na svakom koraku. Zatim postupno smanjite tlak natrag na početnu točku i ponovno zabilježite učinak.
2. Izračunajte histerezu: Usporedite izlazne vrijednosti na istim točkama tlaka tijekom ciklusa povećanja i pada tlaka. Razlika između ovih vrijednosti je histereza. Dobar MEMS transmiter tlaka trebao bi imati nisku histerezu, što znači da daje dosljedna očitanja bez obzira raste li tlak ili pada.

Ispitivanje temperature

Temperatura može imati značajan utjecaj na performanse MEMS transmitera tlaka. Za testiranje performansi temperature:

1. Koristite temperaturnu komoru: Stavite transmiter u temperaturnu komoru i postavite temperaturu na različite vrijednosti. Možete testirati na niskim temperaturama (npr. - 40°C), sobnoj temperaturi (npr. 25°C) i visokim temperaturama (npr. 85°C).
2. Izmjerite izlaz na različitim temperaturama: Primijenite konstantan tlak i zabilježite izlaz transmitera na svakoj temperaturi. Izračunajte promjenu izlaza uslijed temperature. To se naziva temperaturni koeficijent. Nizak temperaturni koeficijent pokazuje da temperaturne promjene manje utječu na transmiter.

Dugotrajno ispitivanje stabilnosti

Dugoročna stabilnost važna je za aplikacije u kojima odašiljač treba osigurati točna očitanja tijekom dugog vremenskog razdoblja. Za testiranje dugoročne stabilnosti:

1. Pratite izlaz tijekom vremena: Postavite transmiter u stabilno okruženje i primjenite konstantan pritisak. Kontinuirano nadzirite učinak tijekom dugog razdoblja, poput nekoliko mjeseci.
2. Analizirajte podatke: Potražite trendove ili pomake u rezultatima tijekom vremena. Stabilan odašiljač trebao bi imati minimalne promjene u izlazu tijekom dugoročnog razdoblja.

MEMS senzor tlaka za Shield Tunneling Machine

Ako ste u industriji strojeva za probijanje tunelskih štitova, mogli bi vas zanimati našiMEMS senzor tlaka za Shield Tunneling Machine. Ovi senzori su posebno dizajnirani da izdrže teške uvjete u primjenama tuneliranja štitova, uključujući visoke pritiske i vibracije.

Zaključak

Ispitivanje performansi MEMS transmitera tlaka je sveobuhvatan proces koji uključuje više koraka. Ispitivanjem kalibracije tlaka, točnosti, vremena odziva, histereze, temperaturnih performansi i dugoročne stabilnosti, možete osigurati da transmiteri zadovoljavaju potrebne standarde.

Ako tražite visokokvalitetne MEMS odašiljače tlaka ili vam je potrebna pomoć s testiranjem i kalibracijom, slobodno se obratite radi rasprave o nabavi. Tu smo da vam pružimo najbolja rješenja za vaše potrebe mjerenja tlaka.

Reference

• "MEMS senzori tlaka: tehnologija i primjena" autora X. Bao i N. Lu
• "Handbook of Pressure Measurement" PA Peacocka