环境监控设备全系列”压力传感器方案

文章来源：拍明芯城元器件商城

　　大众环保意识的加强、国家对环保的重视都对环境监测提出了更高的要求。我国目前环境监测形势涉及点多面广且任务繁重，环境监测自动化水平必须提高以增加环境监测实效、减少人工劳动量。随着电子技术的飞速发展，有力推动了环境监测水平的提升和智能化趋势。世强一直致力于向环境监测设备市场提供高性能、灵活性的电子元器件，本文主要介绍适用于不同应用场合的压力传感器。

　　微压压力传感器SM9541，SM3041

　　SMI压力传感器SM9541、SM3041基于MEMS技术，专门针对微压力领域，广泛应用于微小体积和条件恶劣情况下，其压力范围从0.05PSI到300PSI。

　　SM9541在环境监测设备上主要用来监控空气流量和压力变化(即压差应用，2pcs/sets)是一款基于MEMS技术的陶瓷基底贴装高稳定压阻式差压/表压传感器芯片，精度达到±1%，配有I2C友好数字接口读取数据并可设置4MHZ的波特率，且I2C压力输出值从1638至14745，14位分辨率，具有极高的精度和稳定性。该系列产品利用陶瓷基板上的薄膜电阻提供全面的零点校准和温度补偿(零点温度补偿和灵敏度温度补偿)，采用SO-16硅芯片封装和3-3.6V恒压源驱动，微压量程有250pxH2O、500pxH2O、1000pxH2O、2500pxH2O，-5℃至65℃的宽温度补偿范围。

　　数字传感器SM3041是第一款带有AccuStable技术，通过汽车级认证，基于MEMS和COMS相结合的中低差压/表压传感器，是目前市场上最稳定的一款中等压力传感器，主要应用于工业废气处理设备、消防监控设备以及环境监测等。该芯片可提供三种JEDEC SOIC16封装，双垂直端口、单垂直端口、双横向端口，其内部集成温度补偿(范围为-20℃至+85℃)和信号调理专用ASIC芯片，产生数字型、全信号调理输出，支持I2C输出，采用SOP16封装和0-6V的恒压源驱动，0-5/15/30PSI的压力范围且根据客户需求可在+2.5PSI至+15PSI范围内进行定制，具有零点校准和温度补偿功能，测量精度可达±1%，可用来做子功能扩展应用。SM3041可直接安装在标准印刷电路板上，经校正过的压力信号无需外接额外电路即可从数字接口处获得。

　　绝压压力传感器SM5420

　　SM5420采用超小体积、超低成本表面安装的SO-8结构，使用硅-硅熔接技术和高稳定性的超小压阻芯片封存于塑料壳内，是绝压类型的矽压阻式压力传感器，不带温度补偿功能，其满量程范围为15psi、0psi、60psi、100psi，测量精度能达0.01-0.03%FS，专为大批量使用的陶瓷基板或PCB而设计。此外，SM5420采用集成电路的引脚结构，能够安装在狭小的场合，适用于大多数非腐蚀性气体和干燥空气的测量，自动化元件贴装工作温度为-40℃～125℃，静态精度小于±0.2%，FSO可提供100、200、700Kpa的绝压量程。在恒压条件下，SM5420产生一个与输入压力成正比的电压信号，研发人员可通过信号调节电路对其进行放大或者增加其他附加值以便达到自身产品的需求。

　　相关元件供应

　　型号：SM9541-040C-S-C-3-S 品牌：SMI

　　型号：SM9541-010C-D-C-3-S 品牌：SMI

　　型号：SM3041-005-D-C-3-S 品牌：SMI

　　型号：SM3041-015-D-C-3-S 品牌：SMI

　　型号：SM9541-020C-S-C-3-S 品牌：SMI

　　型号：SM3041-005-S-C-3-S 品牌：SMI

　　型号：SM5420C-030-A-H-S 品牌：SMI

　　型号：SM9541-040C-D-C-3-S 品牌：SMI

　　型号：SM9541-100C-D-C-3-S 品牌：SMI

　　型号：SM5420C-100-A-H-S 品牌：SMI

　　压力传感器(Pressure Transducer)是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。

　　压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。按不同的测试压力类型，压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器。

　　-摘自JJG860-2015

　　压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。另有医用压力传感器。

　　1、压阻式压力传感器

　　电阻应变片是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。

　　2、陶瓷压力传感器

　　陶瓷压力传感器基于压阻效应，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0/3.0/3.3mV/V等，可以和应变式传感器相兼容。

　　3、扩散硅压力传感器：

　　扩散硅压力传感器工作原理也是基于压阻效应，利用压阻效应原理，被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷)，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，利用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。

　　4、蓝宝石压力传感器：

　　利用应变电阻式工作原理，采用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件，具有无与伦比的计量特性。因此，利用硅-蓝宝石制造的半导体敏感元件，对温度变化不敏感，即使在高温条件下，也有着很好的工作特性;蓝宝石的抗辐射特性极强;另外，硅-蓝宝石半导体敏感元件，无p-n漂移。

　　5、压电式压力传感器：

　　压电效应是压电传感器的主要工作原理，压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。