Piezorezystancyjna technologia pomiaru ciśnienia wykonana w Szwajcarii

Wszechstronność izolowanej celi pomiarowej ciśnienia

Elektroniczny pomiar ciśnienia wymaga sensora, który rejestruje mierzone ciśnienie i przetwarza je na sygnał elektryczny. Ze względu na duże sygnały wyjściowe i ustalone procesy produkcyjne, a także wieloletnie doświadczenie, technologia piezorezystancyjna utrwaliła się w pomiarach ciśnienia.

Rezystywny pomiar ciśnienia skupia się wokół opornika elektrycznego, którego wartość rezystancji zmienia się w funkcji mierzonego ciśnienia. Rezystory pomiarowe są wbudowane w membranę wrażliwą na nacisk i w zależności od natężenia ciśnienia są one rozciągane (opór elektryczny rośnie) lub ściskane (opór elektryczny maleje). Im większe jest ciśnienie, tym bardziej odkształca się membrana, co oznacza, że zakres zmiany rezystancji zależy bezpośrednio od ciśnienia. Ponadto, w oporniku piezorezystancyjnym napięcie mechaniczne, które występuje podczas rozciągania lub ściskania, prowadzi również do zmiany przewodności elektrycznej. Ten efekt piezorezystywny opiera się na przesunięciach pozycji atomów, które bezpośrednio wpływają na transport ładunków elektrycznych. Zmiana rezystancji wynikająca ze zmiany przewodności elektrycznej może być znacznie większa niż ta spowodowana czystym odkształceniem.

Podstawą piezorezystywnego chipa jest krystaliczny krążek krzemu o grubości mniejszej niż jeden milimetr zwany waflem. W pewnych określonych miejscach w powierzchnię wprowadza się obce atomy. Te domieszkowane obszary w krzemie tworzą piezorezystywne rezystory. W kolejnym etapie płytka jest miejscowo pocieniona w taki sposób, że bezpośrednio w krzemie powstają membrany. Jeśli membrana zostanie zdeformowana, wartość oporu wzrasta lub maleje w zależności od położenia. Następnie tylna strona krzemu jest trwale połączona z szybą. W przypadku czujników absolutnego ciśnienia tworzy to zamkniętą przestrzeń odniesienia w próżni. W przypadku pomiaru ciśnienia względnego, tylna szyba zawiera otwór referencyjny.

Aby odizolować chipy czujników od mierzonego medium, są one montowane w szczelnej metalowej obudowie, która jest wypełniona olejem i uszczelniona z przodu cienką membraną. Ciśnienie działa na chip czujnika poprzez tę membranę i olej jako medium transmisyjne.

Odizolowana cela pomiaru ciśnienia wyróżnia się wszechstronnością: jest kompatybilna z różnymi mediami - nawet agresywnymi - i pokrywa szerokie zakresy ciśnienia. Te różnorodne potencjalne zastosowania łączą izolowaną piezorezystancyjną celę pomiarową z zaletami technologii piezorezystancyjnej: brak oznak zmęczenia nawet po dużej liczbie cykli ciśnieniowych, doskonała stabilność długoterminowa i wolność od histerezy. Wreszcie, indywidualna konstrukcja obudowy pozwala na dużą elastyczność dla wielu różnych zastosowań, nawet w krytycznych środowiskach.

Efektywność kosztowa dzięki wysokiej wydajności produkcyjnej

W ponad 35 wysoko wyspecjalizowanych wyspach produkcyjnych, najnowsze zautomatyzowane procesy produkcyjne są wykorzystywane do produkcji dużych serii przemysłowych OEM przetworników i specjalnych konstrukcji w małych ilościach. Co roku produkuje się ponad milion czujników ciśnienia i przetworników ciśnienia. Tak duża ilość pozwala nam utrzymać niskie ceny, pomimo złożonych procesów produkcyjnych i surowych wymagań jakościowych.

Rozwiązania na miarę

Nasze produkty mają budowę modułową, a wiele ich elementów jest produkowanych we własnym zakresie. Oznacza to, że nawet przy małych seriach produkcyjnych możemy wprowadzić kilka zmian dla naszych klientów bez ponoszenia niebotycznych kosztów. Wszystkie nasze produkty są dostępne w różnych stopniach rozbudowy i oferują wyjątkową elastyczność dla klientów OEM. Niektóre zastosowania wymagają opracowania nowych produktów, które są dokładnie dopasowane do zamierzonej funkcji i miejsca, w którym urządzenie ma być używane.