Synwyryddion pwysau soniarus siliconsefyll allan ym maes-mesur manylder uchel oherwydd eu hegwyddor unigryw o drawsnewid amledd gwasgedd a nodweddion-defnyddiau seiliedig ar silicon. Fodd bynnag, o'u cymharu â mathau eraill o synwyryddion (fel piezoresistive, capacitive, piezoelectrig, gwifren sy'n dirgrynu, ac ati), mae eu manteision yn deillio o'r gwahaniaethau mewn egwyddorion technegol a dyluniadau strwythurol. Mae'r cymariaethau penodol fel a ganlyn:
1. Manteision Manwl ar y Lefel Egwyddor
Trosi amledd gwasgedd gyda gwrthiant sŵn cynhenid: Allbynnu signalau digidol yn uniongyrchol (meintiau amledd) trwy newidiadau amledd y strwythur soniarus silicon, gan osgoi'r gwallau trosi analog i ddigidol, sŵn chwyddo signal, a cholledion trosglwyddo gwifrau hir o signalau newid cynhwysedd piezoresistive traddodiadol (synwyryddion foltedd). Mae gan y signal amledd ymwrthedd ymyrraeth electromagnetig hynod o gryf (fel ymwrthedd i ymyrraeth amledd radio o 100V / m), a gall y cywirdeb gyrraedd 0.01% FS (tra bod gan synwyryddion piezoresistive fel arfer gywirdeb o 0.1% FS i 0.5% FS).
Llinoledd ac ailadroddadwyedd ardderchog: Mae llinoledd ymateb amledd straen y strwythur soniarus silicon yn fwy na 0.9999, ac mae'r gwall aflinol yn llai na 0.01% FS, yn llawer gwell na synwyryddion capacitive (gyda gwall aflinol o tua 0.1% FS) a synwyryddion piezoresistive (sy'n gofyn am bostio aflinol{4} i'w cywiro{4}).
2. Sefydlogrwydd Deunydd a Strwythurol
Nodweddion tymheredd deunyddiau sy'n seiliedig ar silicon -: Mae cyfernod ehangu thermol silicon yn isel iawn (2.6 × 10⁻⁶ / gradd ), ac nid yw'r modwlws elastig yn newid fawr ddim gyda thymheredd (mae'r newid o fewn yr ystod o -50 gradd i +125 gradd yn llai na 5%). Gyda dyluniad cyseinyddion deuol cymesurol (iawndal gwahaniaethol tymheredd), gellir lleihau'r sensitifrwydd tymheredd i 1 × 10⁻⁶ / gradd, gan alluogi iawndal manwl uchel heb yr angen am synwyryddion tymheredd ychwanegol (mae drifft tymheredd synwyryddion piezoresistive fel arfer yn fwy na 100 × 10⁻⁶ / gradd).
Cyflwr solet heb unrhyw rannau symudol: Nid yw'r strwythur trawst/diaffram soniarus integredig a weithgynhyrchir gan dechnoleg MEMS yn cael unrhyw broblemau o ran cyswllt mecanyddol na heneiddio morloi. Mae'r gyfradd drifft flynyddol yn llai na 0.01% FS (mae drifft blynyddol y synwyryddion gwifren dirgrynol tua 0.05% FS, ac mae lefel y synwyryddion capacitive hyd yn oed yn uwch), gan ei gwneud yn addas ar gyfer monitro sefydlog hirdymor (er enghraifft, mae angen i'r system ddata atmosfferig hedfan weithredu'n ddibynadwy ers degawdau).
3. Allbwn Digidol a Nodweddion Deallus
Allbwn signal digidol uniongyrchol: Gall y microbrosesydd gasglu'r signal amlder yn uniongyrchol heb yr angen am gylchedau cyflyru signal cymhleth, gan symleiddio dyluniad y system a lleihau'r risg o gyflwyno sŵn (mewn cyferbyniad, mae angen addasu synwyryddion piezoresistive i gylchedau ADC ac maent yn agored i sŵn cyflenwad pŵer).
Ar{0}}gallu graddnodi{0}sglodyn hunan-: Gall y-adeiladwyd yn MCU neu ASIC gyflawni pŵer-ar eich hun{4}gwirio a hunan-galibradu cyfnodol (fel cymharu ag amledd cyfeirnod cwarts), gan gywiro'r drifft tymor hir yn awtomatig heb fod angen graddnodi â llaw (synwyryddion graddnodi arferol).
4. Ymateb Dynamig a Datrysiad
Gwerth Q uchel a chydraniad uchel: Mae pecynnu gwactod (pwysedd atmosfferig < 10⁻³Pa) yn rhoi ffactor ansawdd Q> 10,000 i'r cyseinydd, a gall y cydraniad pwysau gyrraedd 0.001hPa (0.1Pa), sy'n addas ar gyfer mesur newidiadau pwysau bach (fel canfod uchder fertigol yr atmosffer), synwyryddion capsiwlaidd sy'n llawer uwch na'r llall (sensitif piezoresis) a synhwyrydd goddefol (gyda phenderfyniad o tua 0.1hPa).
Amrediad deinamig eang: Trwy ddyluniad strwythurol, gall gwmpasu'r ystod o bwysau micro (0 ~ 1kPa) i bwysau uchel canolig (0 ~ 10MPa), a chynnal manwl gywirdeb uchel o fewn yr ystod lawn (ar gyfer synwyryddion traddodiadol, po fwyaf eang yw'r ystod, y mwyaf amlwg yw'r gostyngiad mewn cywirdeb).
Mae manteision craidd synwyryddion pwysau soniarus silicon yn gorwedd yn "fanwl uchel, sefydlogrwydd uchel, a nodweddion digidol". Yn dechnegol, y hanfod yw trosi'r gwall mesur pwysedd o "wallau yn y gadwyn signal analog aml-gyswllt" yn "wallau wrth fesur amledd sengl" trwy'r "strwythur soniarus sy'n seiliedig ar silicon + gwasgedd -trosi amledd", a chyflawni atal gwallau trwy optimeiddio'r ddolen lawn o ddeunyddiau, strwythurau ac algorithmau.