Leeg Instruments Co., Ltd.는 산업 자동화 기기의 R & D, 생산 및 판매를 전문으로하는 첨단 기술 기업입니다. 2005 년에 설립되었으며 중국 상하이에 본사를 둔이 회사는 완전한 생산 라인 및 테스트 장비를 자랑합니다. 제품 포트폴리오에는 압력 센서, 압력 송신기, 레벨 송신기, 온도 송신기, 유량계 및 기타 다양한 산업 측정 기기가 포함됩니다. Leeg Instruments는 품질에 전념하는 ISO9001 품질 관리 시스템 인증을 얻었으며, 제품은 석유 및 화학, 발전, 야금 및 제약과 같은 산업에서 널리 사용됩니다. Leeg는 기술 혁신을 강조하며 고객에게 안정적인 측정 솔루션을 제공하기 위해 숙련 된 R & D 팀과 함께 기술 혁신을 강조합니다.
확산 실리콘 센서
모노 실리콘 압력 센서
모노 실리콘 센서는 고순도 실리콘 결정을 사용하여 추가 도핑없이 고유 한 압전성 효과를 활용합니다. 그들의 완벽한 결정 구조는 탁월한 안정성 (0. 1%fs\/year)과 넓은 작동 온도 범위 (-40도 125도)를 보장하며 정확도는 0. 05%fs에 도달합니다. 이 센서는 항공 우주 및 석유 화학 산업과 같은 고정밀 애플리케이션에 이상적입니다.
차압 센서
모노 실리콘 차동 압력 센서는 흐름 및 레벨 모니터링과 같은 두 압력 지점의 차이를 측정합니다. 대칭 구조와 과압 내성 설계는 높은 정확도를 보장하는 반면 일부 모델은 MEMS 기술을 사용하여 소형화를 위해 사용합니다. 이들은 석유, 화학, 제약 및 환경 모니터링 응용 분야에서 널리 사용됩니다.
다변량 센서
다변량 센서는 압력, 온도 및 흐름 측정을 단일 장치에 통합합니다. 디지털 신호 처리 기술과 결합 된 모듈 식 디자인은 데이터 정확도를 향상시킵니다. 이 센서는 석유 및 환경 모니터링과 같은 포괄적 인 매개 변수 모니터링이 필요한 산업에서 광범위하게 사용됩니다.
압력 센서는 무엇을 측정합니까?
압력 센서는 다양한 파라미터를 측정하기 위해 다양한 필드에서 널리 사용됩니다. 산업 공정 제어에서는 파이프 라인 및 컨테이너의 액체 또는 가스 압력을 모니터링하여 안전하고 안정적인 작동을 보장합니다. 자동차 산업에서는 차량 성능 및 안전성을 향상시키기 위해 엔진 흡입 압력, 연료 압력 및 타이어 압력을 측정합니다. 건강 관리에서 혈압 모니터, 인공 호흡기 및 투석기는 중요한 부호 모니터링을 위해 압력 센서에 의존합니다. 항공 우주 부문은 고밀도 압력 센서를 사용하여 고도, 대기 속도 및 엔진 조건을 측정합니다. 세탁기 및 식기 세척기와 같은 가정용 기기는 압력 센서를 사용하여 수위를 제어합니다. 또한 기상 관측소는이 제품을 사용하여 일기 예보의 대기압을 측정하는 반면, 심해 탐험가는 특수 압력 센서를 사용하여 극도의 수중 압력을 견딜 수 있습니다. 기술이 발전함에 따라 압력 센서는 스마트 주택 및 웨어러블 장치에서 새로운 응용 프로그램을 찾고있어 압력 측정이 현대 기술에서 필수적인 매개 변수입니다.
압력 센서의 진화
압력 센서의 역사는 액체 컬럼 기반 마노 미터의 발명과 함께 17 세기로 거슬러 올라갑니다. 19 세기 후반, 부르돈 튜브 압력 게이지는 기계적 압력 측정의 만기를 나타 냈습니다. 1950 년대에 반도체 기술의 발전으로 인해 전자 압력 측정 시대를 안내하는 최초의 실리콘 압전 압력 센서로 이어졌습니다. 1970 년대에는 MEMS 압력 센서가 미세 제재 진행으로 인해 크기와 비용이 크게 줄어들 었습니다. 1980 년대 -1990 s 디지털 신호 처리는 센서 정확도와 안정성을 향상시켜 스마트 센서를 발생시킵니다. 21 세기에 무선 통신 및 IoT 기술은 무선 압력 센서의 개발을 촉진했으며 새로운 재료와 프로세스는 성능 제한을 확대했습니다. 최근 모노 실리콘 기술의 혁신으로 인해 압력 측정 정확도가 새로운 높이로 올라가는 반면, 다기능 통합 및 AI 응용 프로그램은 압력 센서의 미래를 재정의하고 있습니다. 간단한 기계 장치에서 지능형 감지 노드에 이르기까지 압력 센서는 기본에서 복잡한 단일 기능으로 다중 매개 변수로 발전하여 무선 시스템으로 유선되었습니다.
다양한 압력 센서의 작동 원리
압력 센서는 각각 고유 한 특성을 가진 다양한 원리에서 작동합니다. 압전성 센서는 반도체 또는 금속에서 압전성 효과를 사용하여 압력이 다이어프램을 변형시킬 때 밀 스톤 브리지를 통해 저항을 전기 신호로 변환합니다. 용량 성 센서는 커패시터 플레이트 사이의 거리의 압력 유발 변화를 측정하여 저전력 소비와 높은 감도를 제공합니다. 공진 센서는 진동 요소 (예 : 실리콘 빔 또는 석영 결정)의 주파수 이동을 모니터링하여 압력을 감지하여 더 높은 비용으로 매우 높은 정밀도를 달성합니다. 광학 센서는 섬유 또는 격자 특성의 변화에 의존하여 높은 전자기 간섭 환경에 적합합니다. 압전 센서는 동적 압력 측정에 이상적인 압력 하에서 충전을 생성합니다. 다른 유형으로는 LVDT (선형 가변 차동 변압기) 원리 및 톱 (표면 음향 파) 센서에 기반한 전자기 센서가 포함됩니다. 각 원리는 정확도, 안정성, 온도 성능 및 비용의 차이를 결정하여 사용자가 자신의 요구에 가장 적합한 유형을 선택할 수 있도록합니다. 현대 센서는 종종 최적의 성능을 위해 여러 원리를 고급 보상 알고리즘과 결합합니다.
압력 센서를위한 일반적인 출력 방법
압력 센서는 주로 아날로그 또는 디지털로 분류되는 다양한 출력 신호를 제공합니다. 아날로그 출력에는 4-20 ma 전류 신호와 0-5 v\/0-10 v 산업 환경에서 장거리 전송에 대해 간단하고 신뢰할 수 있으며 소음이 강한 전압 신호가 포함됩니다. 더 높은 요구 사항의 경우, 밀리 볼트 레벨 출력은 외부 증폭기에 의해 처리 될 수 있습니다. 디지털 출력에는 I2C, SPI 및 RS485와 같은 직렬 인터페이스뿐만 아니라 CAN 버스 및 HART 프로토콜과 같은 산업 표준이 포함되어 있으며 컴퓨터 통합을위한 더 나은 소음 면역 및 데이터 용량을 제공합니다. IoT 발전으로 Lora, NB-IoT 및 Bluetooth와 같은 무선 출력을 사용하면 원격 모니터링이 가능합니다. 스마트 센서는 또한 직접 산업 제어 시스템 연결을 위해 Modbus 및 Profibus와 같은 Fieldbus 프로토콜을 통합 할 수도 있습니다. 일부 특수 센서는 특정 응용 프로그램에 대한 주파수 또는 PWM (펄스 폭 변조) 출력을 제공합니다. 선택은 전송 거리, 환경 간섭, 시스템 호환성 및 전력 요구 사항에 따라 다르며, 현대 센서는 종종 다양한 요구를 충족시키기 위해 여러 출력 옵션을 제공합니다.
모노 실리콘 센서의 장점
모노 실리콘 센서는 압력 측정 기술의 정점을 나타내며 몇 가지 주요 장점을 제공합니다. 첫째, 그들의 고급, 결함이없는 결정 구조는 탁월한 장기 안정성과 반복성을 보장하며, 일반적으로 0. 1%fs\/년을 달성합니다. 둘째, 우수한 기계적 및 탄성 특성은 매우 높은 정밀도를 가능하게하며 일부 모델은 0. 01%fs에 도달합니다. 셋째, 최소 온도 계수는 복잡한 보상없이 넓은 범위 (-40 정도까지 125도)에 걸쳐 안정적인 성능을 허용합니다. 또한, 뛰어난 피로 저항은 분해없이 1 천만 건 이상의 압력 사이클을 견뎌냅니다. 제조 관점에서 반도체 프로세스는 일관성, 대량 생산 능력 및 소형 크기를 보장합니다. 가혹한 환경 에서이 센서는 더 나은 미디어 호환성과 함께 우수한 충격 및 진동 저항을 보여줍니다. 이러한 장점은 모노 실리콘 센서가 항공 우주, 정밀 기기 및 오일 탐사와 같은 애플리케이션을 요구하는 데 이상적이며, 장기 신뢰성과 성능으로 초기 비용이 높아집니다.
모노 실리콘 센서의 제조 공정
모노 실리콘 센서의 생산은 복잡하고 엄격한 프로세스를 포함하는 반도체와 정밀 가공 기술을 결합합니다. 그것은 웨이퍼로 썰어지는 결함이없는 단일 조정 막대를 성장시키기 위해 Czochralski (CZ) 또는 Float Zone (FloS Zone) 방법을 사용하여 고순도 실리콘 잉곳 준비로 시작합니다. 미묘한 평탄도에 대한 정밀 연삭 및 연마 후, 포토 리소그래피는 웨이퍼 표면의 민감한 영역을 정의합니다. 이방성 습식 또는 건조 에칭은 정밀한 다이어프램 구조를 형성하며, 일반적으로 수십 개의 미크론 (± 1 µm 내성)으로 제어 된 두께가 있습니다. 이온 임플란트 또는 확산은 임계 영역에서 피에 조 스터를 생성하며, 고온 어닐링을 통해 활성화됩니다. 유동체 층은 민감한 원소를 보호하기 위해 증착 된 후 유리 또는 다른 실리콘 웨이퍼에 대한 양극 결합을 위해 기준 진공 또는 압력 공동을 형성한다. 칩 레벨 포장 후 레이저 트리밍 및 온도 보상은 일관된 출력 특성을 보장합니다. 마지막으로, 감지 칩은 신호 컨디셔닝 회로가있는 스테인레스 스틸 또는 세라믹 하우징으로 조립되며, 완제품이되기 전에 엄격한 노화 테스트 및 교정이 진행됩니다. 전체 프로세스에는 클린 룸 환경이 필요하며 수백 단계가 포함되며 센서의 고성능에 엄격한 품질 관리 키가 필요합니다.
모노 실리콘 센서의 향후 개발
모노 실리콘 센서 기술은 계속해서 빠르게 발전하고 있으며 향후 트렌드는 여러 영역에 중점을 둡니다. 성능 향상을 위해 최적화 된 결정 방향 및 도핑은 감도를 증가시키면서 더 높은 해상도의 노이즈를 줄입니다. 실리콘 카바이드와 같은 새로운 재료는 극한 환경의 경우 800도를 넘어 작동 온도를 연장 할 수 있습니다. 통합은 또 다른 핵심 방향이며, 단일 기능 시스템을위한 단일 칩에서 온도, 가속도 및 화학 감지를 결합한 모노 실리콘 센서가있는 또 다른 핵심 방향입니다. 무선 및 스마트 트렌드는 에너지 수확기와 Edge 컴퓨팅을위한 AI 칩이있는 자체 힘 센서로 이어질 것입니다. 제조업은 복잡한 구조물 비용을 줄이기 위해 3D 프린팅 및 자체 조립을 채택 할 수 있습니다. 응용 프로그램은 산업 제어에서 생물 의료 및 소비자 전자 장치, 예를 들어 이식 가능한 혈압 모니터 및 제스처 인식과 같은 확장됩니다. 모노 실리콘의 양자 효과는 고전 물리를 넘어 새로운 측정 원칙을 잠금 해제 할 수 있습니다. 5G 및 IoT 확산 으로이 센서는 스마트 감지 네트워크에서 중요한 노드가되어 디지털화 된 사회에 대한 정확한 압력 데이터를 제공합니다.
