Produkt-ÜbersichtDrucksensorchips – Druckmessverfahren

NTC Elements

Die hohe Präzision von piezoresistiven Drucksensorelementen auf MEMS-Basis und deren Fähigkeit zur Messung von Absolut-, Barometrischen- und Differenzdruck ermöglichen den umfangreichen Einsatz in Drucksensoren für vielfältige Anwendungen.

Drucksensoren sind eine Schlüsselkomponente der Mess- und Regeltechnik in Industrieanlagen und -anwendungen. Sie liefern beispielsweise Messdaten zur Steuerung, Kontrolle oder Überwachung von hydraulischen oder pneumatischen Prozessen. Mit digitalen Schnittstellen werden Drucksensoren ein direkter Bestandteil der Industrie 4.0 Infrastruktur.

Die strengen Forderungen der Automobilindustrie nach niedrigem Kraftstoffverbrauch sowie die Verringerung von schädlichen Emissionen setzen hohe Ansprüche an die Langzeitstabilität und Präzision von Drucksensoren voraus. Neben der Medienbeständigkeit erfordern verschiedene Anwendungen zusätzlich frostbeständige Drucksensoren. Als Hauptkriterium gilt jedoch das zuverlässige Druckmesssignal über die gesamte Lebensdauer des Sensors.

Bereits bei der Entwicklung der verbauten Drucksensorelemente, werden die kontinuierlich steigenden Anforderungen an die Drucksensoren mitberücksichtigt. Der Fokus des TDK-Portfolios für die aktuellen Drucksensorelemente liegt auf der gesteigerten Empfindlichkeit und Langzeitstabilität bei gleichzeitig reduzierten Abmessungen. Medienbeständigkeit sowie gute Prozessierbarkeit finden dabei besondere Beachtung.

Piezoresistive Druckerfassungsmethoden

Piezoresistive Druckerfassungsmethoden
Absolutdruck
 
Messdruck   Differenzdruck
 

Piezoresistive Druckmessverfahren

Piezoresistive Druckmessverfahren

Absolutdruckmessung—Vorderseite

Das Referenzvakuum wird durch Bonden des Glases unter Vakuum an das Silizium erzeugt. Das zu messende Medium kommt mit den aktiven elektronischen Bauteilen auf der Vorderseite des Drucksensorchips in Kontakt.

Table 1 : Absolutdruckmessung—Vorderseite
Typ C32
C43
C33
C39
Abmessungen: 1.65 x 1.65 x 1.1 mm³ 1.65 x 1.65 x 1.1 mm³ 1.0 x 1.0 x 0.4 mm³ 0.65 x 0.65 x 0.24 mm³
Medium: Trockene, nicht aggressive Gase Trockene, nicht aggressive Gase Trockene, nicht aggressive Gase Trockene, nicht aggressive Gase
Druckbereich: 0 … 1.0 to 0 … 40 bar 0 - 10 bar bis 0 - 40 bar 0 – 1.2 bar bis 0 – 10 bar 1.2 bar
Temperaturbereich: -40 °C bis +135 °C -40 °C bis +135 °C -40 °C bis +135 °C -40 °C bis +135 °C
Besonderheite:
  • Rundum-Bondpad-Layout
  • Hervorragende Langzeitstabilität
  • Hohe Signalstabilität
  • Optimiert für hohen Berstdruck
  • Hervorragende Langzeitstabilität
  • Hohe SignalstabilitätHervorragende
  • Hervorragende Langzeitstabilität
  • Hohe Signalstabilität
  • Miniaturisierten Bauform
  • Enge Empfindlichkeitstoleranz
  • Hohe Signalstabilität
  • Miniaturisierten
Querschnitt:
*Temperaturkoeffizient-Widerstand

Absolutdruckmessung—Rückseite

Für die Messung von Nicht aggressive Gase und Flüssigkeiten besitzen diese Sensoren eine zusätzliche Glaskappe welche auf der Vorderseite ein Referenzvakuum erzeugt.
Das Medium wird an eine Öffnung auf der Rückseite angelegt.

Table 2 : Absolutdruckmessung—Rückseiteside
 
Typ C32
C38
C44
Abmessungen: 1.65 x 1.65 x 1.5 mm³ 1.65 x 1.65 x 1.5 mm³ 1.65 x 1.65 x 1.1 mm³
Medium: Nicht aggressive Gase und Flüssigkeiten Nicht aggressive Gase und Flüssigkeiten Nicht aggressive Gase und Flüssigkeiten
Druckbereich: 0 … 0.4 to 0 … 25 bar 0 – 10 bar bis 0 – 40 bar 0 – 10 bar bis 0 – 40 bar
Temperaturbereich: -40 °C bis +135 °C -40 °C bis +135 °C -40 °C bis +135 °C
Besonderheiten:
  • Für nasse Medien geeignet
  • Hervorragende Langzeitstabilität
  • Hohe Signalstabilität
  • Für nasse Medien geeignet
  • Hoher Berstdruck
  • Einseitiges Bondpad-Layout für direktes "Die-to-Die"-Drahtbonden
  • Hervorragende Langzeitstabilität
  • Für nasse Medien geeignet
  • Optimiert für hohen Berstdruck
  • Hervorragende Langzeitstabilität
  • Hohe Signalstabilität
Querschnitt:
Spezielle Eigenschaften:→Lötbar
→Lötbar
→Lötbar

Mess- und Differenzdruck

Zur Bestimmung des Messdrucks oder Differenzdrucks wird der Druckunterschied zwischen der Vorderseite und Rückseite gemessen. Eine durch höheren Druck auf der Vorderseite verursachte Druckdifferenz führt zu einer positiven Änderung des Ausgangssignals, und ein höherer Druck auf der Rückseite zu einer negativen Änderung des Ausgangssignals.

Table 3 : Mess- und Differenzdruck
Typ C35
C32
C38
C43
Abmessungen: 2.05 x 2.05 x 1.2 mm³ 1.65 x 1.65 x 1.1 mm³ 1.65 x 1.65 x 1.1 mm³ 1.65 x 1.65 x 1.1 mm³
Medium: Nicht aggressive Gase und Flüssigkeiten Nicht aggressive Gase und Flüssigkeiten Nicht aggressive Gase und Flüssigkeiten Nicht aggressive Gase und Flüssigkeiten
Druckbereich: 0 – 0.1 bar 0 – 0.4 bar bis 0 – 25 bar 0 – 10 bar bis 0 – 40 bar 0 – 10bar bis 0 – 40 bar
Temperaturbereich: -40 °C bis +150 °C -40 °C bis +135 °C -40 °C bis +135 °C -40 °C bis +135 °C
Besonderheiten:
  • Verschiedene Drahtbonding-Optionen (ummanteltes Drahtbonden und direktes "Die-to-Die")
  • Enge Empfindlichkeitstoleranz

→Temperaturkoeffizient-Widerstand auf Anfrage

  • Rundum-Bondpad-Layout
  • Hervorragende Langzeitstabilität
  • Hohe Signalstabilität

→Goldene Bondpads für hohe Temperatur- und Korrosionsfestigkeit

  • Einseitiges Bondpad-Layout für direktes "Die-to-Die"-Drahtbonden
  • Hervorragende Langzeitstabilität
  • Hohe Signalstabilität
  • Optimiert für hohen Berstdruck
  • Hervorragende Langzeitstabilität
  • Hohe Signalstabilität

→Temperaturkoeffizient-Widerstand auf Anfrage

Querschnitt:
Spezielle Eigenschaften:  

→Goldene Bondpads für hohe Temperatur- und Korrosionsfestigkeit

   
*Temperaturkoeffizient-Widerstand

Anwendungen von Drucksensor-Dies

Table4 : Anwendungen von Drucksensor-Dies
  C32 C33 C35 C38 C39 C43 C44
 
Absolutdruck, Vorderseite
Absolutdruck, Rückseite
Messdruck/
Differenzdruck
Absolutdruck, Vorderseite
Messdruck/
Differenzdruck
Absolutdruck, Rückseite
Messdruck/
Differenzdruck
Absolutdruck, Vorderseite
Absolutdruck, Vorderseite
Messdruck/
Differenzdruck
Absolutdruck, Rückseite
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