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關于微型高精度壓力傳感器

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ID:668004 發表于 2023-4-2 10:33 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
有一款鋰電池供電的產品,類似手環,但是體積比手環還要小。是用來測量肌肉單點正向壓力的(產品特殊,需要做成環形,測量的力要存起來發到手機APP,手機APP再發送到服務器,所以體積要很小但是功能要完全,考慮到現在的心率血氧血壓手環功能那么多體積也不大,所以是可行的)
這個產品鋰電池體積拇指大小,容量20-30mAh(安規要求不能用聚合物電池只能用鋼殼電池,能量密度更低,但是安全),需要把一個微型的力傳感器放進去,這個傳感器的大小 直徑<8mm,厚度<5mm或者長款<8*8mm,厚度<5mm;


產品系統&傳感器供電是鋰電池供電,鋰電池降壓到3.3V,壓力檢測使用的時間是是至少需要10個小時以上。產品體積小,電池容量小,意味著需要低功耗)

(對傳感器大致要求:
供電3.3V
直徑<8mm,厚度≤5mm;
量程0-800g,全量程誤差±5%;
漂移<5%;滯后<4.5%,反應時間<10ms;
時間穩定性(50%荷載施加10小時,輸出變壓變化量<0.5%);
最大允許電流<5mA;
傳感器壽命>200萬次;
溫度使用范圍-25℃—90℃;
高溫測試100℃加熱1小時后正常;
低溫測試-25℃低溫測試1小時后正常;
破壞荷載大于300kg

傳感器應用場景:0-800g范圍肌肉單點正向壓力檢測(我們用g為力的單位,1000g=1kgf=9.8N)

傳感器輸出信號采集用外置運放或者帶內置PGA運放的MCU(因信號太小,特別關注傳感器精度,漂移,輸出穩定性,線性度,重復性,遲滯等;關注后端采集電路信噪比,直流偏置)

以上為壓力傳感器初步要求,具體情況在合作過程會逐步完善)
問題:
1.像這種產品,用黃金珠寶電子秤的機芯肯定是可以滿足要求的,那些橋臂式、懸臂梁或者其他梁式結構的傳感器體積太大,不符合我們的產品結構要求,那么有沒有其他傳感器在滿足如上尺寸要求的前提下做到精度±0.1g?

2.這種應變片式傳感器內部是四個電阻,相當一個橋,當沒有壓力的時候,輸出0mV,當有壓力施加在上面的時候,會打破這個平衡,輸出一個正比于壓力的信號(廠家號稱是線性的);那么問題來了,這種0.1g精度的傳感器是如何標定的?需要什么儀器去進行標定以便于開發的時候把力和輸出電壓關系對應起來?

比如50-550g的力,梯度25g,因此有21個壓力點,這21個壓力點,對應的21個電壓分別是多少?

這樣后面電路板采集到當前傳感器輸出電壓的AD值,就可以反推出當前的壓力值,因為一定有對應關系或者已經做了力值和輸出電壓的擬合,因此這個力是準確的。

誰有相關這種微型高精度壓力傳感器標定經驗的?分享一下,主要從標定設備、標定過程方法、標定驗證三個方面來敘述,謝謝
51hei.png

XJC-Y01-6.5.pdf

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參考電子秤.rar

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ID:883242 發表于 2023-4-2 17:04 | 顯示全部樓層
標定設備非常簡單,買一套砝碼即可。
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