Principe de fonctionnement du transmetteur de pression en silicium diffusé

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Le transmetteur de pression en silicium diffusé se compose d’un capteur et de circuits de traitement du signal. Le capteur est chargé de convertir le signal de pression, qui représente la grandeur physique à mesurer sur le site de travail, en un signal de tension ； Le circuit de traitement du signal est chargé de transformer le signal de tension généré par le capteur en un signal standard, après l’avoir amplifié et traité. Il est largement utilisé dans divers secteurs grâce à ses avantages : haute précision de mesure, réponse dynamique rapide, sortie de signal continu, bonne linéarité, large plage de température d’application, faible poids, petit volume et structure simple. Les capteurs de pression en silicium diffusé sont basés sur du silicium monocristallin et utilisent des procédés avancés d’immersion ionique ainsi que de micromécanique pour fabriquer des éléments sensibles au silicium dotés d’une pile de Wheatstone et d’une structure mécanique précise. La pression à mesurer agit sur l’élément sensible en silicium par l’intermédiaire d’une interface de pression, ce qui permet une conversion linéaire entre la pression appliquée et le signal de sortie. Un réseau de résistances en couche épaisse ajusté au laser compense les propriétés thermiques de l’élément sensible. En s’appuyant sur l’effet piezorésistif du silicium monocristallin, une pièce élastique est fabriquée dans une direction spécifique à l’aide de techniques de traitement avancées ; à des emplacements appropriés, quatre résistances de contrainte de valeur égale, réalisées par la technologie des circuits intégrés, y sont connectées pour former un pont de Wheatstone. La pression du milieu à mesurer agit directement sur la membrane du capteur (en acier inoxydable ou en céramique), provoquant un déplacement infinitésimal de la membrane proportionnel à la pression du milieu. Lorsque la pression du milieu pénètre à travers la membrane isolante en acier inoxydable et atteint, via l’huile silicone étanche, un côté de la membrane en silicium diffusé, la pression de référence (pression atmosphérique ou pression d’étanchéité) agissant de l’autre côté, leurs effets conjoints entraînent une compression d’un côté de la membrane et une traction de l’autre. La différence de pression déséquilibre le pont électrique, générant ainsi un signal correspondant à la variation de pression. Pour la partie circuit, le pont de Wheatstone est alimenté par une tension constante afin que la sortie ne soit pas affectée par la température. Le signal de sortie du pont est amplifié par un amplificateur de normalisation différentielle, puis converti en courant via un convertisseur V/I. Cette courant fait l’objet d’une compensation par un circuit de correction non linéaire, ce qui génère une sortie de signal standard 4-20 mA ADC en relation linéaire avec la variation de pression. Jiangsu Huike Automation Instruments Co., Ltd. vous propose des conseils professionnels pour le choix des produits, ainsi que des produits fiables. En cas de questions, n’hésitez pas à nous contacter ; nous mettrons à votre disposition des techniciens spécialisés pour y répondre.