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流量传感器的应用领域有哪些?

发布日期:2020-10-31 19:41

  确定等应用中量化气体和液体流动的方向和速率。除了流量参数对方向,温度,速度和速率等感应范围的重要要求外,要检测的各种目标液体或气体的特性也构成了设计精确,低功耗和廉价传感器的障碍。

  近年来,微机电系统(MEMS)技术为生产不同用途的流量传感器提供了广阔的机会。MEMS是在对硅和锗压阻能力进行研究之后于1960年代首次提出的。早些年,MEMS流量传感器是使用聚合物和硅组件以及不同的传感器组件和构造方法制造的。热,基于阻力和基于扭矩的流量传感可能是最流行的传感技术。

  在本文中,将对迄今为止已建成的各种纳米/微米级MEMS流量传感器进行全面概述。根据其传感理论,这三大类是MEMS压阻,热和压电流量传感器。

  当受到外部应变或应力影响时,显示出电阻率变化的元素被称为压阻材料。由于施加的应变,材料的内部晶格和原子位置发生了变化,因此其电阻率也发生了变化。制造商广泛使用压阻材料来开发MEMS流量传感器。由于它们在施加应力时能够改变阻力,因此它们在流量感测中获得了关注。当用于MEMS流量传感器时,电阻变化会映射到电压信号,该电压信号会随着流速的变化而波动。

  使用热传递强度来测量流速的流量传感器被称为热流量传感器。这种现象可确保在输出信号漂移较小的情况下获得更高的精度和灵敏度。此外,这种传感器的好处在于,它们无需物理移动任何微型零件即可工作。MEMS热流传感器通常由两个主要组件组成:传感和加热元件。工作流与加热器之间的传热差由感应元件感应,因此,系统的灵敏度会随着多余的热能传递到工作流体而增加。

  影响标准基于温度的流量传感器精度的主要限制因素之一往往是正确保留传感组件的温度。无法计算低流速是与MEMS热流传感器有关的另一个问题。常规热膜传感器和热线传感器中的传感组件具有较大的比热容,这使得很难跟踪低对流传热,从而导致低频或不良的频率响应。

  根据各种热管理方法和不同的评估方法,可以识别出三种MEMS热流传感器。H型传感器是第一类。这些是热膜传感器和热线传感器,它们通过在稳定温度下调节热功率或在稳定热量下调节温度来计算流量。它们之间的区别归因于它们的结构:热膜传感器中的线电阻器放置在通量旁的膜片上,而电阻器则独立于底层,位于H型热线传感器中。第二种类型的C型传感器是量热传感器,它通过测量加热器上的热量分布变化来测量流量。

  某些人造和天然介电材料具有压电特性,这使得它们在施加机械负载时能够产生电荷。这也称为直接压电效应。另一方面,如果这些材料暴露于外部电场,则会影响尺寸或几何形状的变化。该效应称为逆压电效应。在聚偏二氟乙烯(PVDF)等聚合物和包括钛酸钡(BaTIO3)或锆钛酸铅(PZT)。MEMS压电流量传感器是自动的,因此不需要外部电源即可实现传感器输出信号。此外,它们主要由聚偏二氟乙烯(PVDF)和锆钛酸铅(PZT)材料组成。

  MEMS流量传感器具有多种用途,例如感测环境流量,工业气体流量监控,生物医学应用中的流量感测和海洋流体动力感测。MEMS流量传感器的紧凑尺寸,高灵敏度,低价格和批量生产功能使其在商业和工业应用中极具吸引力。此外,一些MEMS软聚合物传感器具有生物相容性,为临床和生物医学应用的销售打开了大门。

  MEMS流量传感器在呼吸机,雾化器,氧气系统和睡眠呼吸暂停诊断仪器等领域对治疗性呼吸流量传感任务的需求日益增长。具有集成MEMS流量传感器的可穿戴式呼吸监测器能够跟踪流量和流速。它们普遍用于监视运动员的表现和恢复情况。此外,在静脉输注中的流速跟踪中,MEMS传感器将在实现有效分配药物以进行重力注射以及防止可能因输液泵缺陷而引起的意外误用药物方面发挥关键作用。

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  艾迈斯半导体将不断推出新的先进传感器解决方案,为下一代3D传感应用的发展开辟道路。

  MAX31730 3 通道远程温度传感器监控自身温度和三个外部二极管连接晶体管的温度。工作电压为 2.1V 到 3.6V。电阻抵消补偿电路板走线和外部热二极管中的高串联电阻,而 beta 补偿弥补了由低 beta 传感晶体管引起的温度测量误差。所有温度通道都有可编程的温度阈值。当一个通道测得的温度超过了相关阈值,则在热状态寄存器中设置状态位,且触发开漏 THERM 输出。最高温寄存器使主控能获得最热通道的温度。二线串行接口接受 SMBus 协议(写字节、读字节、发送字节和接收字节),用于读取温度数据并对温度阈值进行编程。八个可用从地址,任一个都可以使用地址选择输入(ADD)来选择,ADD 可接地或连接接地电阻。MAX31730 额定工作于 -40C 到 +125C 工作温度范围,采用 10 引脚 MAX® 和 12 引脚、3mm x 3mm TDFN 封装。 特性 一个本地和三个远程温度传感通道 3.0V至3.6V运行 12-Bit, 0.0625C Resolution 1C Remote Temperature-Measurement Accuracy (0C to +100C) -64C to +150C...

  Integrated MAX86916集成式光学传感器模块是一个集成光学传感器平台,用于生物传感、接近和颜色等应用。MAX86916包括内部LED、光电探测器和低噪声电子元件,具有环境光反射特征。它有助于简化所有移动和可穿戴设备的设计工作。 MAX86916的工作电源电压为1.8V,内部LED使用独立的5.5V电源。模块的通信完全依靠标准的I2C兼容接口来实现。可通过软件来关断模块,待机电流几乎为零,允许电源轨在全部时间保持供电。 特性 微型3.5mmx7.0mmx1.5mm、14引脚光学模块 光学级玻璃,实现长期最佳、稳定性能 使移动设备以极低功耗工作 超低关断电流(0.7A,典型值) 内置低噪声串扰消除 工作温度范围:-40C至+85C 反射式心率监测仪、医疗级脉搏血氧仪和生物光学传感器平台 应用 智能手机/配件 平板电脑 可穿戴设备 健身辅助设备 框图...

  PQ3115BV生物医学精密压力传感器采用紧凑型封装,具有20kPa至110kPa的宽工作压力范围。FXPQ3115BV非常适合用于需要传感器接触病人呼吸道的医疗应用。 MEMS和ASIC芯片涂有获得生物医学认证的无毒、无过敏性的弹性体凝胶。该凝胶符合所有美国药典 (USP) 生物测试VI类要求,并可让压力均匀传输到MEMS膜片。 特性 工作范围:20kPa至110kPa绝对压力 校准范围:50kPa至110kPa绝对压力 校准温度输出:-40C至85C 高精度ADC可产生1.5Pa的有效分辨率 I2C数字输出接口 直接读取 压力:20位测量(帕斯卡) 20至110kPa 温度:12位测量 -40C至85C 完全内部补偿 1.95V至3.6V电源电压,内部稳压 1.6V至3.6V数字接口电源电压 工作温度范围:-40C - +85...

  nectivity M3200压力传感器适用于测量液体或气体压力,包括污水、蒸汽和轻度腐蚀性液体。该器件采用TE专有的Microfused技术,利用高温微熔玻璃将微机械加工压阻式硅应变片黏贴在不锈钢隔离膜上。该方案在轻松、高效获取介质兼容性的同时,实现了极高的稳定性,避免了传感器在传统微机械加工制造工艺过程中出现的P-N结效应现象。可选的压力量程介于0-100至5,000PSI(0-7bar至0-350bar)之间。提供五种标准模拟输出信号以及14位数字压力和11位温度输出。M3200压力传感器设计用于需要中高容量应用的工业和商业OEM。 特性 一体式不锈钢结构 数字压力和温度输出或模拟mV/放大输出 外形紧凑 17-4PH不锈钢 可定制 规范 模拟输出 14位数字压力和11位温度输出 符合CE标准 防水 1.5%量程范围精确度 应用 泵和压缩机 液压/气动系统 汽车测试系...

  提供的集成电路,可解决传感器信号链各个方面的问题,从调节到捕获、从传输到定时、从功耗到精密度。为正确的应用找到正确的解决方案。 特色产品 Maxim Integrated 美信控制和自动化解决方案电机控制 产品线涵盖传感器、传感器信号链、电源驱动器等。 Maxim Integrated Maxim控制和自动化解决方案可编程逻辑控制器 使PLC设计人员能在降低系统成本、功率需求和整体尺寸的同时,提供精确性和可靠性。 Maxim Integrated Maxim控制和自动化解决方案暖通空调 暖通空调系统调节舒适度(温湿度)、能源效率及空气质量。 [财]额外的资金 了解更多关于最大化控制和自动化解决方案 压力传感解决方案 查看产品列表 温度传感解决方案 ...

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  赛微电子2020三季度营业成本2.9亿,同比增长3.1%,低于营业收入6.6%的增速,导致毛利率上升....

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