Piëzo-resistieve drukmeettechnologie made in Switzerland

De veelzijdigheid van de geïsoleerde drukmeetcel

Elektronische drukmeting vereist een sensor die de te meten druk registreert en omzet in een elektrisch signaal. Door de grote uitgangssignalen en de gevestigde fabricageprocessen, alsmede de vele jaren ervaring die is opgedaan, is de piëzo-resistieve technologie een gevestigde waarde geworden in de drukmeting.

Resistieve drukmeting draait om een elektrische weerstand waarvan de weerstandswaarde verandert als functie van de te meten druk. De meetweerstanden zijn geïntegreerd in een drukgevoelig membraan en worden, afhankelijk van de drukintensiteit, uitgerekt (elektrische weerstand neemt toe) of samengedrukt (elektrische weerstand neemt af). Hoe groter de druk, hoe meer het membraan vervormt, zodat de omvang van de weerstandsverandering rechtstreeks van de druk afhangt. Bovendien leidt bij een piëzoresistieve weerstand de mechanische spanning die optreedt wanneer deze wordt uitgerekt of samengedrukt, ook tot een verandering in de elektrische geleiding. Dit piëzoresistieve effect is gebaseerd op verschuivingen in de atoomposities, die het elektrische ladingstransport rechtstreeks beïnvloeden. De verandering in weerstand als gevolg van de verandering in elektrische geleidbaarheid kan aanzienlijk groter zijn dan de verandering als gevolg van zuivere vervorming.

De basis voor een piëzoresistieve sensorchip is een kristallijne siliciumschijf van minder dan een millimeter dik, bekend als een wafer. Op bepaalde specifieke punten worden vreemde atomen in het oppervlak gebracht. Deze gedoteerde gebieden in het silicium vormen de piëzoresistieve weerstanden. In een volgende stap wordt de wafer vervolgens plaatselijk zodanig uitgedund dat direct in het silicium diafragma's worden gevormd. Bij vervorming van het membraan neemt de weerstandswaarde dan toe of af, afhankelijk van de positie. Daarna wordt de achterkant van het silicium stevig verbonden met een glas. Voor absolute druk-sensoren ontstaat zo een gesloten referentieruimte in vacuüm. Bij het meten van Relatieve druk bevat het achterste glas een referentieopening.

Om de sensorchips te isoleren van het te meten medium, zijn ze gemonteerd in een drukdichte metalen behuizing die is gevuld met olie en aan de voorkant is afgedicht met een dun membraan. De druk werkt dan op de sensorchip via dit membraan en de olie als transmissiemedium.

De geïsoleerde drukmeetcel onderscheidt zich door zijn veelzijdigheid: hij is compatibel met verschillende media - zelfs agressieve media - en bestrijkt grote drukbereiken. Deze diverse toepassingsmogelijkheden combineren de geïsoleerde piëzoresistieve drukmeetcel met de voordelen van de piëzoresistieve technologie: geen tekenen van vermoeidheid, zelfs niet na een groot aantal drukcycli, uitstekende langdurige stabiliteit en vrij van hysteresis. Ten slotte maakt de individuele constructie van de behuizing een grote flexibiliteit mogelijk voor de meest uiteenlopende toepassingen, zelfs in kritische omgevingen.

Kostenefficiëntie door hoge productiecapaciteit

In meer dan 35 zeer gespecialiseerde productie-eilanden worden met de modernste geautomatiseerde productieprocessen grote series industriële OEM-opnemers en speciale ontwerpen in kleine hoeveelheden vervaardigd. Jaarlijks worden meer dan een miljoen drukopnemers en drukopnemers geproduceerd. Door dit grote volume kunnen wij de prijzen laag houden, ondanks onze complexe productieprocessen en strenge kwaliteitseisen.

Oplossingen op maat

Onze producten hebben een modulair ontwerp en veel van hun elementen worden in eigen huis vervaardigd. Dit betekent dat we zelfs bij kleine producties een paar aanpassingen kunnen doen voor onze klanten zonder torenhoge kosten. Al onze producten zijn verkrijgbaar in verschillende uitbreidingsstadia en bieden een uitstekende flexibiliteit voor OEM klanten. Sommige toepassingen vereisen nieuwe productontwikkelingen die precies zijn afgestemd op de beoogde functie en de plaats waar de apparatuur moet worden gebruikt.