notícias da empresa sobre Como minimizar o desvio de pré-aquecimento dos sensores de pressão

O fenômeno da deriva de temperatura dos sensores de pressão pode causar flutuações de leitura até que o sistema atinja a temperatura de funcionamento.em equipamentos médicos, tais como aparelhos de ventilação hospitalaresNo que respeita aos dispositivos de controlo da função pulmonar e aos monitores neonatais que exigem uma precisão elevada e contínua, esta deriva de temperatura é inaceitável.Verificação do sensor de pressão piezoresistiva básica ajuda a entender o impacto da deriva de pré-aquecimento.

Este sensor é constituído por um corpo principal (ou seja, o "chip") e um diafragma de silício fino com quatro estruturas de torção piezoresistiva na sua superfície.Os elementos piezorresistivos alteram os seus valores de resistência com mudanças de tensão, e são geralmente dispostos numa estrutura de ponte e instalados precisamente na superfície do diafragma para melhorar a resposta à deformação do diafragma.Este projeto pode efetivamente melhorar a sensibilidade de resposta quando a diferença de pressão em ambos os lados do diafragma muda.

Há duas fontes principais de deriva de pré-aquecimento em sensores de pressão básicos.temperatura da superfície, e os pontos quentes resultantes (contribuição de superfície) causam um desequilíbrio na ponte de resistência na superfície do chip e do diafragma.O aumento da temperatura do elemento de detecção de resistência é proporcional à potência dissipada e, portanto, proporcional ao quadrado da tensão de excitação do sensor (ΔTαV2).

Por conseguinte, quando a tensão de excitação é reduzida pela metade, o aumento de temperatura do elemento sensorial será reduzido em um quarto, reduzindo assim a condição da superfície de pré-aquecimento em quatro vezes.Uma vez que o nível do sinal do sensor também será reduzido em um quarto em ambos os casos (com a tensão de alimentação reduzida), o efeito global é reduzir pela metade o erro de pré-aquecimento devido à contribuição da superfície.A redução da fonte de alimentação do sensor terá um efeito adverso no nível de ruído electrónico do sistema..

Outra solução preferida é ajustar a tensão de alimentação do sensor de acordo com os requisitos de largura de banda do sistema.Esta concepção ajusta o tempo de ligação do sensor ao ciclo médio de trabalho (iO método de indução de calor é um método de indução de calor, que consiste em um sistema de indução de calor que permite a indução de calor no início do ciclo de trabalho.Oferece um excelente desempenho sem afetar o nível de ruído do sistema.

Aqui, o período p entre os pulsos de potência da aplicação refere-se ao tempo em que a potência está desligada mais o tempo em que a potência está ligada.Este é o tempo necessário para todos os sinais para estabilizar e para o sensor para tomar leituras.

Por exemplo, considere um dispositivo que precisa tomar leituras a cada 500 ms, com um tempo de estabilização de 4 ms e um tempo de aquisição de sinal de 1 ms.a potência média do sensor é de apenas 1% da potência aplicada ((1 ms + 4 ms) / 500 ms)É claro que este período de tempo depende dos requisitos de amostragem da aplicação.Considerando os benefícios da regulação da fonte de alimentação do sensor, esta é uma limitação secundária.

Tecnologia de compensação de temperatura

Outra causa raiz da deriva de pré-aquecimento está mais relacionada com as características de detecção, que estão estreitamente relacionadas com a tecnologia de compensação de temperatura do sistema.Tais sistemas são geralmente equipados com sensores de temperatura externos para calibrar o sensor de pressão para eliminar a influência da temperaturaEm um sistema de sensores duplos, um gradiente de temperatura será gerado entre o dispositivo externo e a superfície do diafragma.O tempo necessário para estabilizar este gradiente de temperatura será percebido como o fenômeno de deriva de pré-aquecimento.

Usando a resistência do sensor (a resistência da ponte que varia com a temperatura) como o elemento de detecção de temperatura, esta influência pode ser minimizada.A ponte do sensor de pressão substitui o termistor (um resistor usado para medir mudanças de temperatura) tipicamente usado no circuito, formando efetivamente uma ponte Wheatstone. A ponte do sensor tem um coeficiente de temperatura positiva relativamente elevado (TCR),Assim, um aumento na temperatura irá gradualmente causar a tensão de saída do sinal (Vt) da parte de monitoramento de temperatura do circuito para mostrar uma mudança negativaA variação de Vt em relação à tensão de referência (Vref) é na verdade uma medição eficaz da própria temperatura do sensor.A eletrônica do sistema usa esta medição como referência de temperatura de calibração para o sensor de pressãoUma vez que não há necessidade de depender de um sensor de temperatura externo, não há gradiente de temperatura no sistema, eliminando assim o chamado fenômeno de deriva de pré-aquecimento.Combinando técnicas de regulação de potência e compensação de temperatura, a influência da deriva de pré-aquecimento pode ser quase completamente eliminada.