淺析:智能壓力傳感器的發展
壓力傳感器是測量壓力的傳感器,一直是我國應用*廣泛的傳感器,十幾年前,**只智能壓力傳感器研制出來,開始了它的發展歷程。智能壓力傳感器是將硅敏感元件技術與微處理器的計算、控制能力結合在一起,建立了新的傳感器概念。目前智能傳感器已經發展為使用于壓力、力、振動沖擊加速度、流量、溫濕度的測量。濕度傳感器探頭, ,不銹鋼電熱管 PT100傳感器, ,鑄鋁加熱器,加熱圈 流體電磁閥
我國智能壓力傳感器的研究發展主要集中在專業研究所和大學,始于八十年代中期,八十年代末中國國防科技大學、北京航空航天大學、浙江大學等大專院校相繼報道了研究成果。九十年代初,國內幾家研究機構發展采用混合集成技術成功的研制出實用的智能壓力傳感器,標志著我國智能傳感器的研究進入了國際行列,但是與國外的先進技術相比,我們還有較大差距。主要在:1、先進的計算、模擬和設計方法,2、先進的微機械加工技術與設備,3、先進的封裝技術于設備,4、可靠性技術研究等方面。所以加強技術的研究和引進先進設備,提高整體水平是我們今后努力的方向。
目前,國際傳感器領域已對智能壓力傳感器形成了基本共識。從其功能來說,智能壓力傳感器發展成為具有一種或多種敏感功能,能夠完成信號探測、變換處理、邏輯判斷、功能計算、雙向通訊,內部可實現自檢、自校、自補償、自診斷、具備以上部分功能或全部功能的器件。
從使用的角度,智能壓力傳感器的準確度、穩定性和可靠性是至關重要的。長期以來研究工作大都集中在硬件發展方面,雖然人們不斷利用新材料研制敏感器件,改進壓力傳感器芯片的制造工藝方法來提高芯片的質量以及通過外電路補償方法來改善傳感器的線性度、穩定性和 輸出漂移,但都沒有根本性的突破。
目前智能壓力傳感器系統本身都是數字式的,但其通信規定仍采用4到20 mA的標準模擬信號。國際上有關標準化研究機構正在發展推出國際規格的數字標準。在現在的過渡階段采用了HART協議。這是一種智能壓力傳感器的通信協議,與現有的4~20mA的系統兼容,模擬與數字可以同時進行通信。這樣使不同生產廠家的產品具有通用性。
今后幾年中,智能壓力傳感器的發展將擴展到更多的領域,可以預見,越來越多的智能壓力傳感器將會在我國國民經濟中發揮重要的作用。