IoT युग में प्रेशर सेंसर कोर का चयन करने पर एक संक्षिप्त चर्चा
आईओटी युग में, तरल पदार्थों और गैसों के लिए दबाव मापदंडों को मापना स्मार्ट फायर हाइड्रेंट, स्मार्ट पानी मीटर, स्मार्ट घर,और ऑटोमोबाइल और घरेलू उपकरण उद्योगविभिन्न सिद्धांतों और उपलब्ध उत्पाद श्रृंखलाओं के कारण दबाव सेंसर चिप्स का चयन करते समय इंजीनियरों को अक्सर चुनौतियों का सामना करना पड़ता है।फायदे और नुकसान के बारे में समझ न होने से अफवाहों के आधार पर फैसले किए जा सकते हैं.
इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों के लिए दबाव सेंसर के चयन में सहायता के लिए, हम स्वचालन और IoT सेंसर में हमारी कंपनी के व्यापक अनुभव से आकर्षित करते हैं।नीचे माप सीमा के आधार पर विभिन्न प्रकार के दबाव सेंसरों के चयन के लिए मुख्य मानदंडों का संक्षिप्त अवलोकन दिया गया है, सटीकता आवश्यकताएं, मीडिया प्रकार और कुल लागत।
विभिन्न रेंज और उद्योग की विशेषताएं सेंसर प्रकार निर्धारित करती हैं
उच्च, मध्यम और निम्न दबाव के बीच अंतर अक्सर अस्पष्ट हो सकता है। औद्योगिक क्षेत्र में निम्नलिखित वर्गीकरण सामान्य हैंः
निम्न दबावः0-100 kPa से 500 kPa तक
मध्यम दबावः5 बार से 600 बार तक
उच्च दबाव:600 बार से ऊपर
प्रत्येक उद्योग के पास दबाव सेंसर के उपयोग के लिए अपनी विशिष्ट आवश्यकताएं हैं। उदाहरण के लिए, सिरेमिक दबाव सेंसर का व्यापक रूप से ऑटोमोटिव उद्योग में उपयोग किया जाता है,जबकि हाइड्रोलिक निर्माण मशीनरी जैसे उच्च दबाव अनुप्रयोगों अक्सर स्पटर फिल्मों पर निर्भर करते हैंसेंसर का चयन करते समय, उनके चयन तर्क को समझने के लिए उद्योग के पेशेवरों के साथ संवाद करना महत्वपूर्ण है।
कम दबाव वाले अनुप्रयोग
कम दबाव वाले अनुप्रयोगों में, जैसे कि चिकित्सा वेंटिलेटर, एमईएमएस और डिफ्यूज्ड सिलिकॉन सेंसर चिप्स का आम तौर पर उपयोग किया जाता है।या इंकजेट प्रिंटर में जो जंग प्रतिरोध की आवश्यकता होती हैउदाहरण के लिए, E+H से उत्पाद स्तर और दबाव मापने के लिए ±7 kPa सीमा के भीतर माप सकते हैं,लगभग 32 मिमी के सेंसर कोर व्यास के साथ.
मध्यम दबाव अनुप्रयोग
मध्यम दबाव अनुप्रयोगों के लिए, जहां दबाव फट दबाव के तीन गुना से अधिक नहीं है, मानक ढीले मेनिसस्कस सिरेमिक प्रतिरोधक दबाव सेंसर अक्सर पर्याप्त होते हैं।95% से अधिक वायु कंप्रेसर इस प्रकार का उपयोग करते हैंहाल के विकासों ने फ्लैट झिल्ली के सिरेमिक प्रतिरोधक सेंसर का नेतृत्व किया है जो नाममात्र सीमा से दस गुना अधिक फट दबाव का सामना कर सकते हैं। उच्च तापमान और संक्षारण प्रतिरोध के साथ,ये सेंसर मध्यम दबाव माप में लागत प्रभावी विकल्प हैं.
उच्च दबाव अनुप्रयोग
उच्च दबाव वाले परिदृश्यों में, जैसे कि निर्माण मशीनरी और इंजेक्शन मोल्डिंग मशीनों में, सेंसरों को हाइड्रोलिक झटकों का सामना करना पड़ता है।धातु लोचदार निकायों को सिरेमिक की तुलना में उनकी बेहतर कठोरता के लिए पसंद किया जाता है17-4PH जैसी धातुएं फटने के दबाव के संबंध में बेहतर विश्वसनीयता प्रदान करती हैं।
उच्च दबाव अनुप्रयोगों के लिए, सेंसर मुख्य रूप से दबाव सेंसर चिप्स के रूप में स्पटर पतली फिल्म और तनाव गेज का उपयोग करते हैं, आमतौर पर 1-2 एमवी / वी की सीमा में सिग्नल आउटपुट करते हैं।हमारी कंपनी एक मोटी फिल्म धातु उच्च दबाव सेंसर विकसित कर रहा है, जो सिरेमिक प्रतिरोधक तकनीक के समान सिद्धांत का पालन करता है, जिसमें 2-3 एमवी / वी का आउटपुट सिग्नल होता है। लेजर ट्रिमिंग और सक्रिय तापमान मुआवजे जैसी उन्नत प्रक्रियाओं का उपयोग करना,ये सेंसर बाजार में मौजूदा उत्पादों से बेहतर प्रदर्शन करेंगे.
माप की सटीकता का चयन करने के लिए सिद्धांत
सटीकता का चयन करते समय, लक्ष्य हमेशा उच्चतम संभव सटीकता का चयन नहीं करना है, बल्कि जो आवेदन के अनुरूप है। उच्च सटीकता वाले दबाव सेंसर महंगे हो सकते हैं,और कई उच्च सटीकता के दावे उनके उपयोग की शर्तों पर सीमाओं के साथ आते हैंगलतफहमी से बचने के लिए डाटाशीट को ध्यान से पढ़ें।
एक ही दबाव रेंज में सेंसर आउटपुट संकेतों के लिए, एमईएमएस और फैल सिलिकॉन उत्पादों में आम तौर पर 5-20 एमवी/वी का पूर्ण पैमाने पर आउटपुट होता है, मोटी फिल्म सिरेमिक सेंसर 2-4 एमवी/वी का आउटपुट करते हैं,जबकि स्पटर पतली फिल्म और तनाव मापकों आउटपुट 1-2 mV/Vयद्यपि एमईएमएस और विसारित सिलिकॉन बेहतर प्रतीत होते हैं, वे तापमान भिन्नताओं से अत्यधिक प्रभावित होते हैं, जिससे इष्टतम प्रदर्शन के लिए पर्याप्त तापमान मुआवजे और कैलिब्रेशन की आवश्यकता होती है।
एकीकृत सर्किट में प्रगति के साथ, बैकएंड एम्पलीफिकेशन आईसी और एएसआईसी अब कम लागत पर 24-बिट एडीसी प्रसंस्करण प्रदान करते हैं।जबकि सिरेमिक प्रतिरोधी दबाव सेंसरों में एमईएमएस की तुलना में थोड़ा कम आउटपुट मान होते हैं, स्थिर आउटपुट सिग्नल, उच्च-बिट एडीसी रूपांतरण के साथ संयुक्त, फैल सिलिकॉन की सटीकता से मेल खा सकता है या उससे अधिक हो सकता है।यह सुधार विभिन्न औद्योगिक और नागरिक अनुप्रयोगों में विसारित सिलिकॉन उत्पादों की क्रमिक प्रतिस्थापन की सुविधा प्रदान कर रहा है.
मध्यम और उपयोग सीमाओं का माप
मापे जाने वाले माध्यमों को गैसों और तरल पदार्थों में वर्गीकृत किया जाता है, जिसमें गैसों को स्वच्छ गैसों और पानी या तेल युक्तों में विभाजित किया जाता है।और रासायनिक संरचनाआम तौर पर, एमईएमएस और फैला हुआ सिलिकॉन वास्तविक हवा या तरल पदार्थों के प्रत्यक्ष संपर्क में नहीं आ सकते हैं और पृथक्करण के लिए तेल से भरे सिलिकॉन या अन्य जेल की आवश्यकता होती है। इसके विपरीत,सिरेमिक प्रतिरोधी दबाव सेंसर जंग प्रतिरोधी होते हैं और माध्यम के डायलेक्ट्रिक स्थिर से प्रभावित नहीं होते हैंसिरेमिक कैपेसिटिव प्रेशर सेंसर के विपरीत, जो पानी या तेल के दबाव को मापने के लिए संघर्ष करते हैं, सिरेमिक प्रतिरोधक सेंसर विश्वसनीय प्रदर्शन करते हैं।
कुछ क्षेत्रों में, प्रतिक्रिया गति और पर्यावरण प्रतिरोध MEMS और फैला सिलिकॉन 120 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के उपयोग को सीमित करते हैं।उपभोक्ता ग्रेड के उत्पादों में तापमान 80 डिग्री से अधिक हो सकता हैइस प्रकार प्रत्येक एमईएमएस और प्रसारित सिलिकॉन उत्पाद को विभिन्न तापमानों पर मुआवजे और कैलिब्रेशन की आवश्यकता होती है, जिससे लागत बढ़ जाती है।सिरेमिक मोटी फिल्म के दबाव सेंसर में प्रतिरोध का तापमान गुणांक 100 पीपीएम से कम और संवेदनशीलता तापमान गुणांक 10 पीपीएम से कम होता हैहमारे सक्रिय तापमान मुआवजे और लेजर समायोजन प्रौद्योगिकी के साथ, वे -40 से 125 डिग्री की विशिष्ट सटीकता सीमा के भीतर शून्य तापमान बहाव प्राप्त कर सकते हैं।
समग्र लागत
आईओटी युग में, दबाव सेंसरों को अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए बड़े पैमाने पर उत्पादित, अत्यधिक विश्वसनीय, कम लागत और सटीक होना चाहिए।रखरखाव, खरीद चैनल, प्रतिस्थापन और वितरण समय।
आमतौर पर एमईएमएस और डिफ्यूज्ड सिलिकॉन चिप्स के लिए सेकेंडरी ऑयल फिलिंग और पैकेजिंग की आवश्यकता होती है, जिसमें मॉड्यूल की कीमत 60 से 200 युआन तक होती है।असेंबली और कैलिब्रेशन खर्च बाजार मूल्य को 300-400 युआन तक बढ़ा सकते हैं.
हाल ही में, घरेलू सिरेमिक कैपेसिटिव कोर की कीमत 10-20 युआन के बीच है। जबकि सस्ती है, बैकएंड कैपेसिटिव सर्किट को संसाधित करने के लिए एएसआईसी महंगा हो सकता है।ये चिप्स मुख्य रूप से जापान के रेनेसा जैसी कंपनियों द्वारा नियंत्रित हैं, SENSATA, और Melexis, कुल लागत लगभग 30 युआन के लिए नेतृत्व कर रहे हैं। वे आम तौर पर ऑटोमोबाइल और एयर कंडीशनिंग दबाव सेंसर में इस्तेमाल कर रहे हैं,लेकिन बाहरी स्रोतों पर निर्भरता के परिणामस्वरूप उच्च उत्पादन लागत हो सकती है.
स्पटरेटेड पतली फिल्म के कोर महंगे होते हैं और वेल्डिंग खर्च उच्च होते हैं।उन्हें बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए अनुपयुक्त और छोटे पैमाने पर अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त बना रहा है.
दबाव सेंसर का एकमात्र प्रकार जो बड़े पैमाने पर उत्पादन की आवश्यकताओं को पूरा करता है, उच्च विश्वसनीयता, कम लागतऔर पर्याप्त परिशुद्धता का उपयोग करते हुए घरेलू रूप से निर्मित कंडीशनिंग चिप्सये सेंसर सबसे कम समग्र लागत प्रदान करते हैं।
हमारी कंपनी ने देश में सिरेमिक पिज़ोरेसिटिव प्रेशर सेंसर के लिए सबसे बड़ी स्वचालित उत्पादन लाइन स्थापित की है।हम अत्यधिक स्थिर सर्किट और सक्रिय तापमान मुआवजा तकनीकों का उपयोग. कैलिब्रेशन केवल दबाव के लिए आवश्यक है, काफी लागत को कम करने. Jiuhao इलेक्ट्रॉनिक्स और Naxon माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स जैसे कंपनियों से घरेलू कंडीशनिंग चिप्स को एकीकृत करके,हम स्वायत्तता और कोर घटकों पर नियंत्रण प्राप्त कर सकते हैं, कम लागत वाले बड़े पैमाने पर उत्पादन की अनुमति देता है, जिसमें आशाजनक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं।