压力传感器国产化迫在眉睫

   2023-05-11 工业品商城34
核心提示:目前国外厂商生产的变送器中使用的MEMS压力传感器主要有压阻式和电容式两种结构,其中以压阻式结构居多。 西门子DSm系列压力变送器是一种压阻式结构的压力传感器。 美国罗斯蒙特3o51系列压力变送器的传感器芯片也是压阻式结构。 压阻式传感器用于各种应用。 国内很多厂商依靠进口压阻式传感器来设计和制造国产变送器。 压阻

目前国外厂商生产的变送器中使用的MEMS压力传感器主要有压阻式和电容式两种结构,其中以压阻式结构居多。 西门子DSm系列压力变送器是一种压阻式结构的压力传感器。 美国罗斯蒙特3o51系列压力变送器的传感器芯片也是压阻式结构。 压阻式传感器用于各种应用。 国内很多厂商依靠进口压阻式传感器来设计和制造国产变送器。 压阻式传感器技术成熟,非常适合国产化发展。 但压阻式传感器易受温度、湿度等环境因素影响,静压特性取决于工艺水平,无法保证。 这两个难点限制了国产压阻式传感器的测量精度和稳定性。

     以富士为代表的少数公司生产了以硅电容传感器为核心的压力变送器。 电容式压力传感器具有精度高、长期稳定性好等优点,但生产工艺要求高,加工难度大。 国内对硅电容式压力传感器的研究可以说刚刚起步。 虽然国内一些单位研制出了硅电容传感器,其精度和静压特性接近富士产品的平均水平,但在长期稳定性方面,还有较大差距。 同时,国产电容式传感器在高压差和微差压规格的开发上还存在较大差距。 国外压阻式传感器精度可达0.075%,而国产压阻式传感器精度仅为0.1%。 在长期稳定性方面,国产传感器与进口传感器的差距更为明显。 国内产品长期稳定指标为每年0.1%,比国外产品至少高出2倍。 另外,国产产品的温度特性较差。 与国外产品相比,温漂比国外产品典型值大50%~100%。 另外,国内产品规格品种不够齐全,在微压差、高压差、高静压规格方面都没有成熟的产品,不能满足某些工艺的特殊要求。
     压力传感器国产化的关键是如何提高传感器的长期稳定性。 传感器的长期稳定性与传感器的材料选择、结构设计和加工工艺密切相关。 我国在MEMS加工技术方面还处于比较落后的阶段,提高技术水平无疑是提升传感器性能的长久之计。
     目前,国内相关高校和科研院所对压阻式和电容式MEMS传感器进行了大量研究,并在理论和技术上取得了多项成果。 就目前的技术水平而言,如果能够实现某种形式的补偿或在线自校准的方法,有可能在短期内提高传感器的长期稳定性,使国产传感器能够满足 石化行业在稳定性指标方面的需求。 因此,在国内MEMS研究的基础上,通过科研院所和工厂的协作和共同努力,完全可以实现石化行业所需压力变送器的国产化。
 
 
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