MEMS压力传感器
MEMS压力传感器
一、用途
MEMS压力传感器主要用于测量压力,它能将压力信号转化为电信号,方便后续的处理和应用。在日常生活和工业生产中用途广泛,比如可以监测汽车轮胎的气压,确保行车安全;在医疗设备中,用于测量血压等人体生理参数;还能在气象监测中测量大气压力,帮助进行天气预报等。
二、常见分类
绝对压力传感器
它测量的是相对于绝对真空的压力,一般用于需要精确测量绝对压力的场合,像大气压力测量、高度计等。
表压传感器
测量的是相对于当地大气压力的压力,常用于工业过程控制、管道压力监测等,能反映压力相对于大气压的变化情况。
差压传感器
用于测量两个压力之间的差值,在流量测量、过滤器堵塞检测等方面有应用,通过测量不同位置的压力差来判断相关参数。
三、技术原理
MEMS压力传感器基于压阻效应或电容效应工作。
压阻效应原理
当压力作用在传感器的敏感膜片上时,膜片会发生变形,导致膜片上的压阻电阻值发生变化。通过惠斯通电桥等电路将电阻的变化转化为电压或电流的变化,从而实现对压力的测量。
电容效应原理
传感器的敏感膜片和固定电极构成一个电容器。当压力作用在膜片上时,膜片与固定电极之间的距离发生改变,进而导致电容值发生变化。通过测量电容的变化来确定压力的大小。
四、应用场景
汽车领域
在汽车的轮胎压力监测系统(TPMS)中,MEMS压力传感器实时监测轮胎气压。当轮胎气压异常时,系统可以及时发出告警通知。将传感器接入ThingsCloud物联网平台,能够实现数据的远程采集和监控。平台可以设置定时采集轮胎气压数据的功能,并且当气压低于或高于设定值时,自动触发告警通知,提醒驾驶员及时处理,保障行车安全。
医疗领域
在血压计中,MEMS压力传感器用于测量人体血压。通过与ThingsCloud平台连接,医护人员可以远程实时获取患者的血压数据,实现对患者健康状况的长期监测。同时,平台可以根据设定的血压阈值进行智能联动,当患者血压异常时,自动通知医生进行进一步诊断和治疗。
工业自动化
在工业生产的管道压力监测中,MEMS压力传感器可以实时监测管道内的压力。将传感器接入ThingsCloud平台后,实现数据的实时采集和分析。平台可以根据压力数据进行定时控制,例如当管道压力过高时,自动开启减压装置;当压力异常时,及时发出告警通知,确保工业生产的安全和稳定。
五、使用举例
以汽车轮胎压力监测系统为例,将MEMS压力传感器安装在汽车轮胎内,传感器实时测量轮胎气压,并将压力信号转化为电信号。通过无线传输模块将数据发送到车载接收器,车载接收器再将数据上传至ThingsCloud物联网平台。 在ThingsCloud平台上,可以设置数据采集的时间间隔,例如每5分钟采集一次轮胎气压数据。同时,设置轮胎气压的正常范围,当气压低于正常范围时,平台自动触发告警通知,通过短信、邮件等方式通知驾驶员。 此外,还可以实现智能联动功能,比如当某个轮胎气压异常时,自动在车载显示屏上显示该轮胎的位置和气压值,提醒驾驶员及时检查和处理。