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긴장 측정기 에서 MEMS: 압력 센서 기술 의 진화

2025-08-25

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긴장 측정기 에서 MEMS: 압력 센서 기술 의 진화

압력 센서는 현대 산업의 조용한 경비관입니다. 석유화학에서 정밀 세라믹에 이르기까지 모든 분야에 걸쳐 시스템을 모니터링, 제어 및 보호합니다.하지만 그들의 콤팩트한 형태 뒤에 엔지니어링 진화의 풍부한 태피스트리가 있습니다.이 포스트는 압력 센서의 핵심 작동 원리를 탐구하고, 고전적인 스트레인지 가이드 디자인에서 최첨단 MEMS 혁신에 이르는 그들의 여정을 추적합니다.

고전적 기초: 스트레인 메이저 기반 센서

전통적인 압력 센서의 핵심은 속임수처럼 간단한 개념입니다. 힘으로 변형되는 것입니다.

  • 작동 원칙: 스테인리스 스틸 또는 세라믹 플렉스로 만들어진 대막. 압력 아래로 가려집니다. 이 대막에 고정되어 있는 것은 일반적으로 얇은 금속 필름이나 반도체 물질로 만들어진 스트레인지 미지입니다.
  • 스트레인 미터: 이 측정기 들 은 팽창 하거나 압축 할 때 저항 을 변화 시킨다. 이 저항 변화 는 Wheatstone 브리지 회로 를 통해 측정 되며, 기계적 스트레스 를 전기 신호 로 변환 한다.
  • 장점:
  • 높은 정확성 및 반복성
  • 가혹한 환경에서도 신뢰성이 입증되었습니다.
  • 고압 범위에 적합합니다.

하지만, 스트레인지 미터 센서는 신중한 캘리브레이션을 필요로 하며, 온도 변동에 민감하게 반응하기 때문에 엔지니어들은 보다 통합된 솔루션을 찾게 됩니다.

MEMS: 마이크로 전기 기계 시스템

MEMS 압력 센서는 기계적 감지 요소를 실리콘 칩에 소형화하는 패러다임 전환을 나타냅니다.

  • 작동 원칙: 마이크로 기계화 된 실리콘 대막은 압력 아래에서 기울어집니다. 통합 된 피에조 레시스티브 또는 용량 요소는 이러한 기울기를 감지합니다.
  • 제조물: MEMS 센서는 반도체 프로세스를 사용하여 생산됩니다. 사진 리토그래피, 에칭 및 도핑, 엄격한 허용량으로 대량 생산을 허용합니다.
  • 종류:
  • 피에조레시스티브 MEMS: 저항은 스트레스로 변화합니다. 스트레스 미터와 비슷하지만 실리콘에 내장되어 있습니다.
  • 용량 MEMS: 압력이 변함에 따라 대막과 기판 사이의 용량 변화를 측정합니다.

MEMS 센서의 장점

  • 초공통하고 가벼운
  • 낮은 전력 소비
  • 대용량 제조 가능성
  • 통합 온도 보상 및 신호 조건화

격차 해소: 하이브리드 설계 및 스마트 송신기

현대 압력 송신기는 종종 MEMS 센싱을 디지털 전자 장치와 결합하여 다음과 같은 기능을 제공합니다.

  • 보드 진단
  • 디지털 통신 프로토콜 (HART, Modbus 등)
  • 강화된 안정성 및 자기 정정 기능

이 스마트 기기는 산업 자동화를 변화시키고 있습니다. 예측 유지보수와 실시간 분석을 가능하게 합니다.

결론: 정확성 과 발전

스트레인 미지의 촉각 민감성에서 MEMS의 실리콘 미묘성까지 압력 센서 기술은 진화하고 소형화되고 통합되는 더 광범위한 내러티브 엔지니어링을 반영합니다.세라믹 오븐에 대한 제어 루프를 설계하거나 글로벌 시장에 기계를 수출하는 경우이 원칙을 이해하는 것은 올바른 센서를 선택하고 올바른 이야기를 하는 데 핵심입니다.

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