HPSAC3000系列傳感器是由北京盛思瑞特傳感器技術(shù)有限公司引進的一款進口硅壓阻傳感器芯體,其核心工作原理是:硅膜片受壓變形→擴散電阻阻值變化→惠斯通電橋輸出電壓變化。其量程范圍從10mbar至7bar,模擬毫伏輸出,分為恒流激勵及恒壓激勵2種方式,目前市場較多使用的是HPSAC3000系列1.5mA恒流激勵的產(chǎn)品。

HPSAC3000系列壓力傳感器從結(jié)構(gòu)方式和管腳定義與NOVA的NPC-1210或者SMI的5651系列有諸多相似,很多終端使用者會對三者進行護體使用,下面小編就這三者的具體性能擦?xí)皩嶋H使用中遇到的部分問題進行解析,已便于廣大用戶選擇到適合自己的產(chǎn)品。

圖一是對三者進行的總體參數(shù)對比
從對比圖示中可以看出三者的結(jié)構(gòu)外觀相似,參數(shù)也大體相同,但是在實際應(yīng)用的過程中還是會出現(xiàn)不同程度的差異性。
工作溫度
HPSAC3000系列壓力傳感器的溫度補償范圍是0-70°,工作溫度-25~85°,其他2款傳感器的溫度補償范圍是0-60°,工作溫度-40~125°。
優(yōu)先選擇HPSAC3000系列壓力傳感器的場景:溫度主要分布在0-70°C且要求高精度,如醫(yī)療設(shè)備、實驗室儀表。無需極端溫度耐受,追求性價比,工作溫度范圍較窄的傳感器通常成本更低。
優(yōu)先選擇NPC-1210或SMI 5651的場景:環(huán)境溫度可能超出-25°C或85°C,如車載電子、油氣管道監(jiān)測。需要短期耐受60-125°C高溫沖擊,如工業(yè)設(shè)備故障時的瞬態(tài)高溫。
注意事項
補償失效風(fēng)險:傳感器在60-125°C工作時,需確認(rèn)其未補償狀態(tài)下的最大允許誤差是否滿足需求。 若精度要求嚴(yán)格,可疊加外部溫度傳感器+軟件補償(如多項式擬合)。
封裝材料限制:傳感器的寬工作溫度可能依賴耐高溫封裝(如陶瓷基底、硅膠密封),需確認(rèn)與安裝環(huán)境的化學(xué)兼容性。
校準(zhǔn)周期:傳感器在極端溫度下使用后,建議縮短校準(zhǔn)周期(如從1年調(diào)整為3個月),以抵消未補償區(qū)間的累積漂移。
恒流激勵及恒壓激勵
HPSAC3000壓阻式傳感器是恒流1.5mA驅(qū)動惠斯通電橋,直接對應(yīng)壓力變化,可以消除溫度引起的導(dǎo)線電阻變化誤差(如工業(yè)壓力變送器等)。
關(guān)于傳感器檢測方法
在實際應(yīng)用中使用者會發(fā)生傳感器芯體安裝好以后不正常的狀態(tài),下面就如何檢測HPSAC3000,npc-1210和sm5651這種壓阻式的傳感器芯體來做簡單介紹:
1.檢查物理連接(無需通電)
工具:目視檢查、萬用表(歐姆檔)
步驟:確認(rèn)電阻連接:檢查電橋四個臂(R 1 ,R 2,R 3,R 4)是否按正確拓?fù)溥B接(菱形結(jié)構(gòu)),無虛焊或脫焊。
測量導(dǎo)線通斷:用萬用表測試各節(jié)點間導(dǎo)線的電阻,確保無斷路(電阻趨近于0Ω)或短路(電阻異常低)。
驗證激勵端與輸出端:確認(rèn)電源V in和輸出端V out接線正確,未反接。
2.靜態(tài)電阻測量
目標(biāo):確認(rèn)各橋臂電阻值是否符合標(biāo)稱值。
步驟:不通電不焊接的狀態(tài)下,用萬用表分別測量四個橋臂電阻:若阻值相近,電橋基本平衡。若阻值間為零或者無窮大,可能電阻失配或接觸不良。
理想平衡條件:R 1 /R 2 =R 3 /R 4,即輸入腳或輸出腳間阻值相對平衡。
HPSAC3000輸入阻值2000-4000Ω,輸出阻值2700-4000Ω。正常的標(biāo)稱阻值為:3300Ω左右
而npc-1210的輸入阻值范圍是2500-6000Ω,輸出阻值4000-6000Ω,標(biāo)稱阻值:4000Ω-5000Ω。
所以當(dāng)我們應(yīng)用傳感器時一定在其額定電流或電壓下啟動工作,否則容易造成傳感器惠斯通電橋的損傷。
關(guān)于熱插拔
熱插拔是指在設(shè)備通電狀態(tài)下插拔傳感器,對傳感器及其系統(tǒng)的影響如下:
電氣沖擊與硬件損壞
浪涌電流/電壓:傳感器通電時插入可能因電容充電或電感效應(yīng)產(chǎn)生瞬間浪涌電流,導(dǎo)致傳感器或接口電路的元件過載損壞。
接觸火花:插拔瞬間的接觸不良可能引發(fā)電弧放電,尤其在高壓或大電流場景下,可能燒毀觸點或引發(fā)電磁干擾(EMI)。
電源反接風(fēng)險:若接口未設(shè)計防呆保護,熱插拔可能導(dǎo)致電源極性意外反轉(zhuǎn),直接損壞傳感器。
熱插拔可能引入溫度漂移或校準(zhǔn)偏移,需重新標(biāo)定。

建議操作流程
查閱手冊:確認(rèn)傳感器的規(guī)格書是否允許熱插拔。
斷電操作:若無法確定兼容性,盡量在斷電時插拔。
防護措施:
使用帶指示燈的防靜電手環(huán)。
在接口處增加EMI濾波器和緩沖電路。
測試驗證:在非關(guān)鍵系統(tǒng)中模擬熱插拔場景,監(jiān)測電壓、通信日志及系統(tǒng)穩(wěn)定性。
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