Zaloguj się
Wszystkie
31 maja 2023
418
GLYN Poland
Obchodząca w tym roku dwudziestopięciolecie szwajcarska firma SENSIRON znana jest najszerzej z produkcji przetworników serii SHTXX do pomiaru temperatury i wilgotności. Firma ta jednak wytwarza także szeroką gamę nowoczesnych, często wręcz unikalnych przetworników innych wielkości środowiskowych, takich jak tytułowe przetworniki SDP600.
Seria SDP600 obejmuje przetworniki o zakresach pomiarowych od ±25 Pa do ±500 Pa. To naprawdę bardzo małe wartości. Ciśnienie 25 Pa opisuje nacisk, jaki wywiera słup wody o wysokości dwóch i pół milimetra. Ta wartość to FS (ang. Full Scale, czyli pełny zakres); jest on podzielony na 12 bitów, czyli mierzalne są wartości prawie o trzy rzędy wielkości (12 bitów to 4096 wartości pomiarowych) mniejsze. Takie parametry uzyskujemy korzystając z ustawień fabrycznych; użytkownik może ustawić rozdzielczość w zakresie od 9 bitów do 12 bitów. W tym kontekście pomiar efektu przelatującego motyla przestaje dziwić. Szczegółowe parametry znajdziemy w dołączonej do tego artykułu karcie katalogowej. Warto wspomnieć jeszcze o tym, że powtarzalność wskazania dla wartości zerowej (jest to zazwyczaj problematyczna wartość dla tego typu przetworników) wynosi dla przetwornika spd600 zaledwie 0,03 Pa; to naprawdę imponująco niska wartość.
Parametry są bardzo dobre, ale tak samo interesujący jest sposób ich uzyskania. Czujniki te wykorzystują opatentowaną przez SENSIRION technologię “CMOSens® sensor technology”, która pozwala wytworzyć “właściwy przetwornik ciśnienia”, układ DSP i układy kalibracji w jednej obudowie. Ze względu na naturę ciśnienia elektroniczne przetworniki oparte są na układach MEMS, stanowiących w pewnym sensie zminiaturyzowaną wersję większych przyrządów tego typu, w których różnica ciśnienia powoduje mechaniczne odkształcenie szeroko rozumianej membrany i mierzy powiązany z tym efekt zmiany wielkości elektrycznej. SENSIRION poprawił to podejście; schemat tego rozwiązania przedstawia Ilustracja 1.
Zasada oparta jest na pomiarze rozkładu temperatury membrany. Jest ona podgrzewana “na środku” i jednocześnie jest wystawiona na styczny przepływ gazu nad nią. Bez przepływu temperatura powierzchni podnosi się symetrycznie “od środka”.
Jeżeli nad taką ogrzewaną powierzchnią będzie przepływał gaz, to spowoduje on, że rozkład temperatury będzie inny. Część ciepłą będzie unoszona “w dół” przepływu powodując silniejsze nagrzewanie części powierzchni kosztem chłodzenia powierzchni położonej w górę przepływu. Pozostaje jeszcze wyjaśnić skąd ten przepływ. Przepływ mamy niejako “za darmo”. Przetwornik ma dwa “przyłącza”; dołączamy je do obszarów między którymi chcemy zmierzyć różnicę ciśnienia. Jeżeli jest ona niezerowa, to gaz z obszaru o wyższym ciśnieniu będzie przepływał do obszaru o niższym ciśnieniu, tym samym “napędzając” nasz pomiar. Okazuje się, że po umiejętnym wykonaniu i wykalibrowaniu taka metoda pomiaru bardzo dobrze nadaje się do mierzenia niezwykle niskich różnic ciśnienia.
Miłym dodatkiem jest to, że tak bardzo wyrafinowany przetwornik od strony sterowania komunikuje się z otoczeniem przez “zwykły” interfejs I²C dokładnie opisany w karcie katalogowej.
Karta katalogowa
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
