MEMS電容技術(shù)能以最低功率實現(xiàn)超低噪音,獲得行業(yè)領(lǐng)先的相對精度、傳感器吞吐量和溫度穩(wěn)定性,TDK-InvenSense氣壓傳感器系列就是基于這項技術(shù)開發(fā)的。該壓力傳感器能以±1Pa的精度測量壓力差,這個精度可使高度測量差小至5cm,小于一級臺階的高度。
TDK ICP-101 xx壓力傳感器系列就是基于MEMS電容技術(shù),以最低功率提供超低噪音,獲得行業(yè)領(lǐng)先的相對精度、傳感器吞吐量和溫度穩(wěn)定性。
電容壓力傳感技術(shù)克服了以往壓阻技術(shù)的諸多挑戰(zhàn),提高了整體性能。下面是這兩種結(jié)構(gòu)的比較 :
| 電容壓力傳感器的優(yōu)勢 |
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壓阻 測量應(yīng)變 |
電容 測量電容 |
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隔膜 頂視圖 ![]() |
隔膜 側(cè)視圖 ![]() |
| 檢測因應(yīng)力發(fā)生的隔膜變形將應(yīng)力轉(zhuǎn)換成電信號 | 直接將隔膜變形轉(zhuǎn)換成電信號 |
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電容壓力傳感器的優(yōu)點: 功率?。簻y量電容時無電流消耗 ?相同性能下的功耗更低 ?在相同功耗下性能更好 噪聲低:壓阻的熱噪聲從根本上限制了靈敏度/分辨率 溫度穩(wěn)定性更好:壓阻對溫度非常敏感 精度高:電容原理實現(xiàn)相對壓力變化的更高靈敏度和分辨率 |
噪音和功率
電容壓力傳感器的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢實現(xiàn)了無與倫比的超低噪聲和功率水平,超過壓阻傳感器所能達到的水平。以下是TDK的ICP-101 xx電容壓力傳感器系列與普通工業(yè)壓阻傳感器的噪音和功率圖(輸出數(shù)據(jù)速率為1Hz時) :

圖1 噪音和功率
ICP-101 xx壓力傳感器系列的本底噪聲小于0.4Pa-RMS,實現(xiàn)了小于±1Pa的壓力測量差,這個精度使高度測量差小到5cm,小于一級臺階的高度。

圖2最低壓力噪音和相對精度
溫度穩(wěn)定性
壓阻與電容壓力傳感器
因為壓阻對溫度變化非常敏感,電容壓力傳感器天生就比基于壓阻的傳感器具有更高的溫度穩(wěn)定性。ICP-101xx壓力傳感器系列實現(xiàn)了行業(yè)領(lǐng)先的溫度系數(shù)偏差±0.5Pa/°C,使設(shè)備在一個很寬的溫度范圍內(nèi)非常穩(wěn)定。
TDK的電容壓力傳感器具有超低噪音、超低功率和溫度穩(wěn)定性,達到了新的性能水平,使現(xiàn)有的壓阻技術(shù)不可能實現(xiàn)的用例成為可能。
| 用途 | 新用例 |
| 可穿戴設(shè)備 | 改進的運動追蹤使活動識別和更好的熱量計算成為可能 |
| 移動設(shè)備 | 通過改進的移動路徑標(biāo)識(樓梯、自動扶梯、電梯)獲得改進的室內(nèi)地圖路線和移動時間,E911 |
| 無人機 | 在一個很寬的溫度范圍內(nèi)改進高度保持性和穩(wěn)定性,使飛行控制用戶體驗更加穩(wěn)定 |
| 數(shù)據(jù)通信和個人呼吸設(shè)備 | 低于帕斯卡級別的本底噪聲實現(xiàn)了低背封裝的低閾值和高精度空氣流量測量 |
| 安全系統(tǒng) | 根據(jù)壓力(代替容易失效的加速度計和簧片開關(guān))測量垂直窗口位移 |
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