Como testar o desempenho de transmissores de pressão MEMS?

Ei! Como fornecedor de transmissores de pressão MEMS, tive meu quinhão de experiências testando esses dispositivos bacanas. Os transmissores de pressão MEMS estão em toda parte hoje em dia - desde sistemas automotivos até máquinas industriais e até mesmo em equipamentos médicos. Seu desempenho pode fazer ou quebrar os sistemas aos quais estão integrados, por isso é muito importante testá-los adequadamente. Neste blog, mostrarei como testar o desempenho dos transmissores de pressão MEMS.

Compreendendo o básico

Antes de entrarmos no processo de teste, vamos examinar rapidamente o que são os transmissores de pressão MEMS. MEMS significa Sistemas Microeletromecânicos. Esses transmissores de pressão usam pequenas estruturas mecânicas em um chip semicondutor para medir a pressão. Eles são conhecidos por seu tamanho pequeno, baixo custo e alto desempenho.

Verificações iniciais

Quando você coloca as mãos em um transmissor de pressão MEMS pela primeira vez, há algumas verificações iniciais que você deve fazer. Primeiro, dê uma boa olhada nas condições físicas do dispositivo. Verifique se há danos visíveis, como rachaduras, arranhões ou pinos tortos. Um transmissor danificado pode não funcionar corretamente, por isso é importante detectar esses problemas desde o início.

Em seguida, certifique-se de que as conexões elétricas estejam corretas. O transmissor geralmente possui uma fonte de alimentação, um aterramento e um sinal de saída. Verifique novamente se a fiação está bem feita e se não há conexões soltas. Você não quer que um simples problema de fiação atrapalhe os resultados do seu teste.

Calibração de Pressão

Um dos aspectos mais importantes do teste de um transmissor de pressão MEMS é a calibração de pressão. Isto envolve comparar a saída do transmissor com uma fonte de pressão conhecida. Você precisará de um dispositivo de calibração de pressão, que pode ser um testador de peso morto ou um calibrador de pressão.

1. Configure o equipamento de calibração: Conecte o transmissor de pressão MEMS ao dispositivo de calibração. Certifique-se de que as conexões estejam firmes e seguras. Você pode precisar de alguns adaptadores dependendo do tipo de portas no transmissor e no dispositivo de calibração.
2. Aplicar pressões conhecidas: Comece aplicando uma pressão baixa, como a pressão atmosférica. Grave a saída do transmissor. Em seguida, aumente gradualmente a pressão em pequenos incrementos e registre a saída correspondente em cada etapa. Faça isso até a pressão nominal máxima do transmissor.
3. Analise os resultados: Plote a saída do transmissor em relação à pressão aplicada. Você deve obter um relacionamento linear. Se houver desvios significativos da curva linear esperada, isso poderá indicar um problema com o transmissor. Por exemplo, se a saída for inferior ao esperado em altas pressões, o transmissor poderá sofrer danos acima da faixa.

Teste de precisão

A precisão é uma métrica chave de desempenho para transmissores de pressão MEMS. Para testar a precisão, é necessário comparar os valores medidos do transmissor com os valores reais.

1. Use um padrão de referência: Você pode usar um sensor de pressão de alta precisão como padrão de referência. Conecte o sensor de referência e o transmissor de pressão MEMS à mesma fonte de pressão.
2. Medir e comparar: Aplique pressões diferentes e registre as leituras de ambos os sensores. Calcule a diferença entre as leituras do transmissor de pressão MEMS e do sensor de referência. Essa diferença é o erro. A precisão do transmissor é geralmente expressa como uma porcentagem da saída de fundo de escala. Por exemplo, se a saída da escala completa for 100 psi e o erro máximo for 1 psi, a precisão será de 1%.

Teste de tempo de resposta

O tempo de resposta de um transmissor de pressão MEMS é a rapidez com que ele pode responder a uma mudança na pressão. Para testar o tempo de resposta, você precisará de uma fonte de pressão de ação rápida.

1. Gerar uma mudança gradual na pressão: Você pode usar uma válvula solenóide para alterar rapidamente a pressão aplicada ao transmissor. Conecte o transmissor a um sistema de aquisição de dados para registrar a saída.
2. Meça a resposta: Quando a pressão muda, registre o tempo que leva para a saída do transmissor atingir uma determinada porcentagem (geralmente 90%) de seu valor final. Este é o tempo de resposta. Um tempo de resposta rápido é importante em aplicações onde a pressão muda rapidamente, como em sistemas de controle de motores automotivos.

Teste de histerese

Histerese é a diferença na saída do transmissor quando a pressão aumenta em comparação com quando diminui. Para testar a histerese:

1. Aplicar pressões crescentes e decrescentes: Comece aplicando uma pressão baixa e aumente gradualmente até a pressão nominal máxima. Registre a saída em cada etapa. Em seguida, diminua gradualmente a pressão de volta ao ponto inicial e registre a saída novamente.
2. Calcule a histerese: Compare os valores de saída nos mesmos pontos de pressão durante os ciclos de aumento e diminuição da pressão. A diferença entre esses valores é a histerese. Um bom transmissor de pressão MEMS deve ter baixa histerese, o que significa que fornece leituras consistentes, independentemente de a pressão estar aumentando ou diminuindo.

Teste de temperatura

A temperatura pode ter um impacto significativo no desempenho dos transmissores de pressão MEMS. Para testar o desempenho da temperatura:

1. Use uma câmara de temperatura: Coloque o transmissor dentro de uma câmara de temperatura e ajuste a temperatura para valores diferentes. Você pode testar em baixas temperaturas (por exemplo, -40°C), temperatura ambiente (por exemplo, 25°C) e altas temperaturas (por exemplo, 85°C).
2. Meça a saída em diferentes temperaturas: Aplique uma pressão constante e registre a saída do transmissor em cada temperatura. Calcule a mudança na produção devido à temperatura. Isso é chamado de coeficiente de temperatura. Um coeficiente de temperatura baixo indica que o transmissor é menos afetado pelas mudanças de temperatura.

Teste de estabilidade de longo prazo

A estabilidade a longo prazo é importante para aplicações onde o transmissor precisa fornecer leituras precisas durante um longo período de tempo. Para testar a estabilidade a longo prazo:

1. Monitore a produção ao longo do tempo: Coloque o transmissor em um ambiente estável e aplique uma pressão constante. Monitore continuamente a produção por um longo período, como vários meses.
2. Analise os dados: procure tendências ou desvios na saída ao longo do tempo. Um transmissor estável deve ter alterações mínimas na saída a longo prazo.

Sensor de pressão MEMS para máquina de tunelamento de blindagem

Se você atua no setor de máquinas para tunelamento de blindagem, pode estar interessado em nossoSensor de pressão MEMS para máquina de tunelamento de blindagem. Esses sensores são projetados especificamente para suportar condições adversas em aplicações de tunelamento de blindagem, incluindo altas pressões e vibrações.

Conclusão

Testar o desempenho dos transmissores de pressão MEMS é um processo abrangente que envolve várias etapas. Ao testar a calibração de pressão, precisão, tempo de resposta, histerese, desempenho de temperatura e estabilidade de longo prazo, você pode garantir que os transmissores atendam aos padrões exigidos.

Se você estiver procurando por transmissores de pressão MEMS de alta qualidade ou precisar de ajuda com testes e calibração, sinta-se à vontade para entrar em contato para uma discussão sobre aquisição. Estamos aqui para fornecer as melhores soluções para suas necessidades de medição de pressão.

Referências

• "Sensores de pressão MEMS: tecnologia e aplicações" por X. Bao e N. Lu
• "Manual de Medição de Pressão" por PA Peacock