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入門:TDK C43/C44系列壓力傳感器管芯介紹

2022-08-31
來源:電子發(fā)燒友
關(guān)鍵詞: 管芯 壓力傳感器 TDK

  車載、工業(yè)電子零件要求的條件一年比一年嚴(yán)格,在這樣的情況下,能高精度測量絕對壓力、表壓、壓差的壓阻式壓力傳感器非常適合廣泛應(yīng)用在這些領(lǐng)域中。壓力傳感器的核心部件稱作管芯(die),它是將壓力轉(zhuǎn)化為電氣輸出的傳感元件。本期推文就來為您介紹TDK壓力傳感器管芯——C43 / C44系列。

  壓阻式壓力傳感器

  TDK提供一系列高精度壓阻式壓力傳感MEMS管芯,有各種壓力范圍和尺寸。它們的特點是靈敏度高、設(shè)計靈活,重點放在了提高介質(zhì)耐性,易于處理,整個產(chǎn)品壽命期間的高可靠性和穩(wěn)定的信號輸出上。

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  圖1 壓阻式壓力傳感

  C43/C44產(chǎn)品系列介紹

  壓力傳感器管芯C43和C44系列能夠測量表壓(C43、C44)、正面(C43)、背面(C44)的絕對壓力。該系列是進(jìn)一步提高了廣受好評的C32管芯系列的功能后得到的新產(chǎn)品。它們測量壓力的范圍為0···10bar~0···40bar,溫度范圍為-40 °C~+150 °C。特別是通過C44的背面受壓方式測定絕對壓力時,液體、氣體等介質(zhì)的壓力施加在管芯的背面,所以可以完全防止這些介質(zhì)與上表面的電子電路構(gòu)成面的接觸。

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  圖2 C43 / C44系列

  C43/C44管芯的主要特點

  01加壓界限提高

  C43 / C44系列的加壓界限大幅提高,最大150bar,有力地擴充了TDK面向高壓應(yīng)用的壓力傳感器管芯的產(chǎn)品系列。這種加壓界限的顯著上升是通過增加玻璃基座的陽極結(jié)合面積,減少空腔的體積實現(xiàn)的。

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  圖3 加壓界限提高

  02長期穩(wěn)定性

  信號輸出的精度在整個耐用期間都在±0.1%以內(nèi)(滿量程),長期穩(wěn)定性非常好,這也是一大特點。此外,為了限制對管芯性能的電磁、電化學(xué)影響,直接對MEMS的多層結(jié)構(gòu)進(jìn)行電氣密封。

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  圖4 長期穩(wěn)定性

  長期穩(wěn)定性試驗的步驟:

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  關(guān)于上述試驗、“長期穩(wěn)定性”的定義的詳細(xì)信息,請參考TDK公司網(wǎng)站的“AS標(biāo)準(zhǔn)100001”。

  03通過現(xiàn)有傳感器封裝進(jìn)行升級

  對加壓界限需求更高的客戶,就可以通過與現(xiàn)行的C32管芯系列相同的傳感器封裝使用C43與C44系列。該系列焊盤的配置、高度和安裝面積與C32相同,但是加壓界限更高。買元器件現(xiàn)貨上唯樣商城。

 

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  圖5 通過現(xiàn)有傳感器封裝進(jìn)行升級

  MSMS管芯C44的特殊功能

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  圖6 MEMS管芯C44的特殊功能

  產(chǎn)品概要

 

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  01車載應(yīng)用

  在汽車領(lǐng)域,傳感器被用于測量不同介質(zhì)的壓力,對動力傳動系統(tǒng)的管理、安全系統(tǒng)提供支持。對于以往的汽油內(nèi)燃機汽車,為了提高燃油經(jīng)濟性,需要使用傳感器對發(fā)動機進(jìn)行精確的控制。另外,對于處理廢氣,削減有害氣體的排放,傳感器也是不可缺少的。另一方面,在電動汽車的電力驅(qū)動系統(tǒng)、氫燃料電池應(yīng)用方面,也需要傳感器來協(xié)助管理蓄電池、燃料電池。

  為了讓制動器、變速器、空氣懸架、供暖/通風(fēng)/空調(diào) (heating, ventilating and air conditioning: HVAC) 等各種車載組件也能有效發(fā)揮功能,精確監(jiān)測各種介質(zhì)的壓力是不可或缺的。在含有液壓油等液體的系統(tǒng)中,局部壓力可能上升(稱為壓力峰值),這可能會損傷傳感器管芯。C43和C44系列具有較高的加壓界限,十分結(jié)實,在這些峰值壓力下運行也能充分承受壓力,降低管芯故障的風(fēng)險。

  為了滿足最新車載系統(tǒng)的嚴(yán)格要求,傳感器的長期穩(wěn)定性、高精度的壓力檢測不可或缺。

  02工業(yè)應(yīng)用

  在工業(yè)設(shè)備、系統(tǒng)中,壓力傳感器被用于水壓、空氣壓力驅(qū)動的機械、建筑HVAC系統(tǒng)、能源管理和水管理等中的控制和診斷。它已經(jīng)成為測定、控制技術(shù)不可或缺的重要組件。與氣體填充系統(tǒng)相比,使用液體的應(yīng)用需要更高的加壓界限。壓力峰值一般發(fā)生在泵、閥門、執(zhí)行器的初始運行期間。C43 / C44系列將在這些需要高加壓界限(脹裂壓力)的應(yīng)用中發(fā)揮真正的價值。



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