Mierzy się odkształcenie elementu sprężystego ciśnieniomierza Czujniki do pomiaru ciśnień Metoda pomiaru : Mierzy się odkształcenie elementu sprężystego ciśnieniomierza Mierzy się: a) nadciśnienie b) ciśn. absolutne c) różnicę ciśnień Elementy sprężyste a) membrany, b) puszki, c) mieszki, d) rurki
Elementy odkształcalne rurkowe Jednorodna Z wewnętrznym trzpieniem Asymetryczna Bourdona
Elementy odkształcane -puszkowe pojedyncze wielokrotne
Elementy odkształcalne mieszkowe
Elementy odkształcane - membrany cienka gruba falista
Indukcyjnościoweczujniki ciśnień
Tensometryczny czujnik ciśnienia - z mechanicznym elementem przeniesienia siły
Tensometryczny czujnik ciśnień rurowy p
Tensometryczne czujniki ciśnień z membraną p
Tensometryczny czujnik ciśnień membrana: 5 do 30 mm właściwości: od 10 kPa do 50 MPa zakres: 60 do 130 kHz częstotl.własna: 0,3% nieliniowość: 0,3% histereza: 175% przeciążalność: 2 mV/V Efektywność przetwarzania sygnału:
Pojemnościowe czujniki ciśnień Z przewarzaniem na częstotliwość Okł.nieruchoma Okł. ruchoma Obudowa
Pojemnościowy różnicowy czujnik ciśnień Membrany separujące p1 p2 Wypełnienie olejowe C1 C2
Pojemnościowe czujniki ciśnień zakres: 0,2 do 42 MPa Pojemność pomiędzy okładkami : 10 pF Zmiana pojemności: 1 pF parametry: Pojemnościowe różnicowe czujniki ciśnień wypełnienie: olej parametry: od 70 do 350 kPa zakresy: 2,5 V wyjście: 0,1% nieliniowość: histereza: 0,03% powtarzalność:
MIKROMECHANIKA KRZEMOWA
WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE MODUŁ YOUNGA WYTRZYMAŁOŚĆ KRZEMU MODUŁ YOUNGA WYTRZYMAŁOŚĆ SZKŁO 4.9 - 7.8 10 N/m 10 2 . ALUMINIUM 7 • 10 N/m 0,17• 10 N/m 10 2 9 ŻELAZO 10• 10 N/m 0,7•10 N/m 10 2 9 STAL 20•10 N/m 2,1•10 N/m 10 2 9 KRZEM 19•10 N/m 7•10 N/m 10 2 9
WŁASNOŚCI MECHANICZNE KRZEMU Twardość w skali Mohsa 1. Talk - bardzo miękki minerał, można go łatwo zarysować ludzkim paznokciem 2. Gips - można go zarysować paznokciem aczkolwiek z trudem 3. Kalcyt - można go zarysować monetą 4. Fluoryt - można go łatwo zarysować ostrzem noża 5. Apatyt - można go z trudem zarysować ostrzem stalowym, zaś nim samym można z trudnością zarysować szkło 6. Ortoklaz - można nim łatwo zarysować szkło 7. Kwarc (tlenek krzemu) - można nim łatwo zarysować szkło i stal 8. Topaz - można nim łatwo zarysować kwarc 9. Korund - można nim łatwo zarysować kwarc oraz topaz 10. Diament - najtwardsza substancja spośród występujących w przyrodzie
PŁASZCZYZNY KRYSTALOGRAFICZNE x z y (100) x z y x z y (110) (111)
WYTWORZENIE MEMBRANY KRZEMOWEJ I etap UTLENIANIE SiO 2 Si
Si SiO Fotoresist Maska WYTWORZENIE MEMBRANY KRZEMOWEJ II etap FOTOLITOGRAFIA SiO 2 Maska Fotoresist Si
Si SiO Fotoresist Maska WYTWORZENIE MEMBRANY KRZEMOWEJ III etap FOTOLITOGRAFIA SiO 2 Maska Fotoresist Si
WYTWORZENIE MEMBRANY KRZEMOWEJ IV etap TRAWIENIE KRZEMU Si
ANIZOTROPOWE TRAWIENIE KRZEMU 1) SiO 2 (rezyst) 54.7 <111> <100> Si
Czujniki piezorezystywne ciśnienia oparte są na pomiarze naprężeń proporcjonalnych do różnicy ciśnień występujących po obu stronach membrany. Naprężenia mierzone są przy pomocy piezorezystorów (rezystorów dyfuzyjnych wykonanych w membranie). Efekt piezorezystywny jest silnie anizotropowy i mocno zależy od orientacji krystalograficznej.
WYTWORZENIE STRUKTURY CZUJNIKA FOSFOR warstwa p + Si SiO 2
WYTWORZENIE STRUKTURY CZUJNIKA SiO 2 warstwa p + REZYSTOR Si
UKŁAD MOSTKOWY REZYSTORÓW STRUKTURA CZUJNIKA UKŁAD MOSTKOWY REZYSTORÓW REZYSTOR 1 mm
UKŁAD MOSTKOWY REZYSTORÓW 1 R 3 U Z R 4 R 2
CIŚNIENIE NIŻSZE Si CIŚNIENIE WYŻSZE Si PODŁOŻE SZKLANE
STRUKTURA TRANZYSTORA ZINTEGROWANY CZUJNIK CIŚNIENIA STRUKTURA TRANZYSTORA BIPOLARNEGO STRUKTURA CZUJNIKA K E B Si PODŁOŻE SZKLANE
POJEMNOŚCIOWY CZUJNIK CIŚNIENIA MEMBRANA Si PODŁOŻE SZKLANE ELEKTRODY
POJEMNOŚCIOWY CZUJNIK DOTYKOWY A A MEMBRANA ELEKTRODY Si PODŁOŻE SZKLANE
WYTWORZENIE BELKI KRZEMOWEJ I etap UTLENIANIE SiO 2 Si
WYTWORZENIE BELKI KRZEMOWEJ II etap DOMIESZKOWANIE BOREM BOR Si
Si WYTWORZENIE BELKI KRZEMOWEJ III etap UTLENIANIE I FOTOLITOGRAFIA p warstwa p + Si
Piezorezystancyjnye czujniki ciśnień f-my Kleber absolutny względny
Piezorezystancyjnye czujniki ciśnień f-my Kleber Różnicowy, medium doprowadzone dwystronnie Względny, medium doprowadzone jednostronnie
Przetwornik ciśnienia 3051 Przyciski do nastawienia zera i zakresu Bardzo prosta obsługa Płytka z elektroniką Ma obudowaną konstrukcję typu plug-in i ulepszone zamocowanie Obudowa elektroniki Kompatybilna ze standardem Fieldbus, pozostawia dużo miejsca na przewody Nowe możliwości softwerowe Wyświetlacze typu LCD, sygnały ostrzegawecze kompatybilne ze standardem NAMUR i możliwość nastawienia granic przekroczenia zakresu. Listwa zaciskowa Zawiera trzy zaciski w zwartej konstrukcji typu plug-in Moduł z czujnikiem Spawana metalowa obudowa Przyłącze procesowe Przetwornik ciśnienia 3051