Druksensor met TERPS-technologie

Biedt hoge nauwkeurigheid, stabiliteit en flexibiliteit

Er zijn vele technieken om een druksensor te maken. Daarbij zijn er technieken die zeer nauwkeurige sensoren opleveren en technieken waarmee sensoren voor lage en zeer hoge drukken gemaakt kunnen worden. Vaak gaan beide niet samen. GE Measurement&Control heeft echter een sensor weten te ontwikkelen die zowel voor hoge drukken geschikt is en daarbij zeer nauwkeurig is met een uiterst lage drift.

In de nieuwe sensor wordt de zogenaamde Trench Etched Resonant Pressure Sensor (TERPS) technologie toegepast. GE Measurement&Control heeft hiermee een reeks nieuwe druksensoren, RPS 8000 en DPS 8000 gemaakt. Beide silicium resonante druksensoren bieden een nauwkeurigheid en stabiliteit welke een factor tien hoger is dan bestaande piëzoresistieve druksensoren. Deze ontwikkeling vergroot het drukbereik aanzienlijk in vergelijking met sensoren met conventionele resonerende druktechnologie (RPT, Resonating Pressure Technologie). Ook bij deze nieuwe sensoren wordt het medium fysiek gescheiden door een metalen isolatiediafragma en een met olie gevulde kamer, waardoor een robuuste afscherming van de sensor mogelijk is en ze daardoor in de zwaarste toepassingen gebruikt kunnen worden.
Om aan specifieke wensen te voldoen, is de sensor met verschillende elektrische en procesaansluitingen verkrijgbaar. De typische toepassingen voor deze nauwkeurige en zeer stabiele sensortechnologie reiken van lucht- en ruimtevaart, marine en diepzeetoepassingen, proces, meteorologie en industriële automatisering.

De werking
Zoals al aangegeven, wordt de druk gemeten met behulp van een resonerend onderdeel. Het gaat hier om een mechanische resonantie die door de druk beïnvloedt wordt. Bij verandering van de druk verandert ook de resonantiefrequentie van dit trillende sensormeetelement – een soort stemvork of gitaarsnaar – en deze verandering wordt in de sensor omgerekend naar een druk en een hier aan gerelateerd uitgangsignaal.
Nu kunnen bij resonerende sensoren verschillende resonatoren gebruikt worden. In de 8000-serie is dit een structuur die op een Micro-elektromechanische systemen, kortweg MEMS, is gebouwd. Hierbij gaat het om een klein onderdeel dat met dezelfde techniek wordt gemaakt als een computer chip. Juist hierdoor is men in staat om met zeer hoge nauwkeurigheid een mechanisch resonerend onderdeel op de chip te maken. Daarbij haalt men nauwkeurigheden die te vergelijken zijn met die van een kwartskristal.

Voor het complete artikel klikt u hier

Voor meer informatie over de RPS 8000- en de DPS 8000-sensoren klik hier