Изборът на габарит за производство на датчици включва внимателно разглеждане на техническите изисквания, условията на околната среда и специфичните за приложението фактори. Ето структуриран подход:
1. Изисквания за приложение
Тип измерване: Определете дали измерването на статични\/динамични сили, налягане, въртящ момент, ускорение и т.н.
Нуждите на чувствителността: По -висока чувствителност (напр. Полупроводникови измервания) за малки щамове; тел\/фолио за по -широки диапазони.
Честотна реакция: Динамичните приложения изискват измервателни уреди с висока честотна лента (напр., Пиезорезистивен за вибрации с висока честота).
Живот на умора: За циклично натоварване използвайте устойчиви на умора измервателни уреди (напр. Константан или карма сплави).
2. Видове деформации
Габарити за фолио: Най -често срещан; Устойчив, лесен за инсталиране, добър за статични\/нискочестотни приложения.
Тел габарити: Високотемпературна толерантност, но крехка; Подходящ за сурова среда.
Полупроводник (пиезорезистивен): Много чувствителен и компактен, но чувствителен към температурата и склонен към шум.
3. Свойства на материала
Габарит коефициент (GF): Съотношение на промяната на съпротивлението на напрежение. По -високата GF увеличава чувствителността (напр. 2–5 за метали, 100+ за полупроводници).
Температурен коефициент: Съпоставете топлинното разширение на габарита към субстрата (напр. Само компенсиране на габарити за ± 0. 1% щам\/ степен).
Напрежение на възбуждане: Обикновено 5–10 V DC. По -високото напрежение подобрява сигнала, но избягвайте прегряване.
4. Фактори на околната среда
Температура: Използвайте температурни компенсирани измервателни уреди или мостови мостове. Помислете за термичен изход.
Влажност\/химическа експозиция: Изберете за защитни покрития (напр. Епоксид, полиимид) за тежки среди.
Вибрация\/шок: Осигурете стабилна конструкция (напр. Фолилни измервания със силни лепила).
5. Конфигурация на моста
Квартален мост: Прост, но по -малко чувствителен; Изисква външни резистори.
Половин мост: Използва два измервателни уреди (Active + манекен) за по -добра компенсация на температурата.
Пълен мост: Най -висока чувствителност и стабилност; Идеален за преобразуватели (напр. товарни клетки).
6. Размер и инсталация
Размери на габарит: Съпоставете дължината на габаритите (напр. 1 mm за малки зони) и ширина на решетката спрямо района на щам.
Лепило: Използвайте високотемпературни лепила (напр. M-Bond 610) за надеждно свързване. Повърхностната подготовка (почистване, ажур) е от решаващо значение.
7. Кондициониране на сигнала
Усилване: Инструментални усилватели с високи съотношения на отхвърляне на общ режим (CMRR).
Филтриране на шума: Нискочестотни филтри за премахване на високочестотния шум.
Калибриране: Редовно калибриране спрямо известни стандарти, за да се гарантира точността.
8. Цена и наличност
Балансиране на ефективността с бюджет. Габаритите на фолио (напр. Vishay, HBM) са рентабилни за повечето приложения. Полупроводниците отговарят на нишовите нужди с висока чувствителност.
9. Производители и стандарти
Реномирани марки:HBM, Вишай,Горен сензор.
Съответствие: Проверете стандартите ISO\/IEC за метрология или специфични за индустрията сертификати.
Примерен работен процес:
ДефинирайтеФизическото количество (напр. Въртящ момент в вал).
ИзчислетеОчакван диапазон на деформация (ε=ΔL\/L).
ИзберетеТип габарит (фолио за статичен въртящ момент, полупроводник за динамика).
ИзберетеМетод на компенсация на температурата (самоцензурен габарит или мост).
ДизайнМостът на пшеничния камък (пълен мост за товарните клетки).
ТестПри условия в реалния свят и калибриране.
Като се обърнете към тези фактори систематично, можете да оптимизирате производителността, надеждността и дълголетието на преобразувателя.
