MEMS电容式与压阻式压力传感器的区别（下）

虹科传感器技术 2023-08-18 4679

描述

与压阻式传感器相比，电容式压力传感器具有许多优点。

尽管它们可能需要更复杂的信号调理电路和校准算法，但它们具有更高的精度和更低的总误差带。此外，电容式压力传感器具有低功耗，因为由于其性质，没有直流电流流过传感器元件。因此，可以设计和实现功耗极低的检测系统，只需通过外部读取器对电路进行很小的偏置，使其成为远程或植入式医疗应用的理想选择。

下表总结了MEMS电容式压力传感器相对于压阻式压力传感器的优缺点。

典型的MEMS电容原理图和布局表示

MEMS电容式压力传感器还具有出色的长期稳定性。这是一个设计属性。如上图所示，典型的MEMS电容式压力传感器元件具有两个检测电容和两个基准电容。基准电容对压力变化不敏感。使用以下算法执行压力计算。

长期稳定性主要受传感元件老化的影响，因此测量精度随时间推移而漂移。

由于容性芯片的布局，检测电容和基准电容暴露在相同的环境中，并且使用相同的材料和程序制造，因此它们也以相同的速率老化，从而产生长期漂移。因此，利用压力计算算法和MEMS芯片的布局，长期漂移效应最小化，从而实现出色的长期稳定性。

MEMS电容技术相对于压阻技术的主要优势是过压容限（耐压和爆破压力）。由于其设计，MEMS电容式传感器可以承受高达额定压力的100倍。这是因为传感器结构由固定底板和随压力变形的悬浮膜组成。当施加超压时，变形到达底膜并不可避免地停止而不会破裂。同时，由于行进的距离和施加的应力，没有塑性变形。这意味着在释放超压后传感器性能不受影响。

电容式技术是超压的理想选择吗？

如上所述，每当对自动化设备施加超压时，传统的压力传感器都可能损坏。

因此，可以使用基于硅电容工艺技术的传感器。了解电容技术的优势及其应用于压力传感器的各种方式非常重要，可以提高生产率并降低维护成本。

ES Systems设计的压力传感器采用电容技术，能够以具有竞争力的成本提供高性能和精度以及高效率和可靠性。

电容式压力传感器是医疗应用的理想选择吗？

MEMS电容压力传感器能够提供非常高的精度和长期稳定性，从而增强医疗应用。具体而言，它们在超压方面具有极强的耐受性，适用于在测量安全至关重要且无法进行传感器维修的应用。

尖端的MEMS电容技术可应用于绝压、表压、相对压或差压测量的苛刻环境。因此，ES Systems提供三个系列的高端电容式压力传感器。这些系列是：

虹科 ESCP-MIS1，设计用于在恶劣环境和介质中保持高测量质量

虹科ESCP-BMS1，非常适合需要高精度和低总误差带的工业、医疗和暖通空调应用

虹科ESCP-MIT1，一种压力变送器，适用于需要耐腐蚀性流体或气体的恶劣环境条件的应用

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