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吉创科技研发MEMS硅压力变送器

文章来源:吉创仪表 作者:小艾 发布时间:2019-03-29 10:19:25 浏览量:
高精度压力/差压变送器广泛应用于汽车工业、航空、石油化工、市政建设、军事、装备、节能环保、电力能源等各种自动化控制环境及高端重大装备的关键环节。
文本关键词:压力变送器,压力传感器,高精度压力变送器

高精度压力/差压变送器广泛应用于汽车工业、航空、石油化工、市政建设、军事、装备、节能环保、电力能源等各种自动化控制环境及高端重大装备的关键环节。

近年来我国经济处于高速发展阶段,同时随着中国高端制造业和工业化的发展,对高精度硅压、力传感器及变送器的需求量将高速增长。国内自主研发的压力/差压变送器,基本均采用传统的电容式,其精度、可靠性、环境适应能力均与先进的硅压力传感器存在差距 。

国内自主研发的硅压力/差压变送器,其精度和可靠性尚不能满足需求,传感器等核心部件仍然依赖于进口。石油、石化、能源、军工等行业每年进口的高精度MEMS硅压力变送器接近百万台。出于产业安全、国家安全、价格壁垒、服务等因素的考虑,对高精度变送器的国产化需求越来越高。

国内高精度、高可靠硅压力传感器及系统的技术水平相比国外有较大差距,在可靠性与生产工艺的一致性水平方面比国外低 1~2 数量级,产业化程度小于 15%。此外,国内高精度、高可靠硅压力传感器及系统在测量精度、灵敏度、使用寿命等指标方面都低于国外主流产品,其中最为突出的是测量精度指标与外资品牌差距十分明显。以压力变送器测量精度为例,国内厂商的产品精度往往为 0.5%FS~0.1%FS,而外资品牌的产品普遍可以达到 0.075%FS,其中部分品牌甚至达到 0.04%FS~0.025%FS[2]。

吉创科技打破国外品牌对高精度MEMS硅压力变送器的垄断进行大胆尝试。目前,实践单位在高精度硅压力变送器的关键技术上有所突破,小批量生产的压力变送器精度已达到 0.075%FS,产品合格率大于 85%。由于变送器的敏感元件采用的半导体材料具有温度敏感特性,这就需要对变送器进行温度补偿以保证其达到预定精度。实践单位对变送器的温度补偿采用软硬件相结合的补偿方式。

根据现有软件补偿方法,经多次试验证明,为保证压力变送器精度达到预定要求,需要 5~7 个温度补偿点,在每个温度点下需要标定 9~17 个压力点。按照温度补偿的操作规范,在每一温度补偿点变送器需在保温箱中保温两个小时以保证其充分受热,即变送器内部和外部温度达到一致。但由于现在使用的补偿方法需要较多的温度补偿点以保证压力变送器的精度,从而延长了变送器生产周期,影响了公司的生产效率和增加了生产成本不利于公司扩展市场。因此在保证压力/差压变送器的较高精度(高于 0.075%FS)前提下,每减少一个温度补偿点或减少温度补偿时间都对生产具有较大意义。

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