Introduction et application des capteurs céramiques

Technologie de pointe des sciences et technologies modernes, la technologie des capteurs peut être considérée comme l'un des trois piliers des technologies de l'information modernes. La norme nationale GB7665-87 la définit comme : « un dispositif capable de détecter une quantité mesurée spécifiée et de la convertir en un signal exploitable selon une certaine loi (loi de fonction mathématique), généralement composée d'éléments sensibles et d'une conversion ». Les capteurs, en tant que nouveau type de composant spécial en cours de développement, sont la source de données.Etc.La collecte et l'obtention d'informations externes constituent la base fondamentale du développement de l'Internet des objets et le produit de base de l'industrie de la fabrication d'équipements d'information électronique. Selon leur procédé de fabrication, ils peuvent être classés en capteurs intégrés, capteurs à couche mince, capteurs à couche épaisse etcapteurs en céramique

Un capteur céramique est un dispositif de détection en céramique destiné à la mesure des signaux de mesure destinés à la conversion. La céramique est un matériau reconnu pour son élasticité, sa résistance à la corrosion, à l'usure, aux chocs et aux vibrations. Sa stabilité thermique et sa résistance aux couches épaisses lui permettent de fonctionner dans une plage de températures allant de -40 à 135 °C, tout en offrant une grande précision et une grande stabilité de mesure. Son degré d'isolation électrique est supérieur à 2 kV, son signal de sortie est puissant et sa stabilité à long terme est excellente. Les capteurs céramiques hautes performances et économiques constituent l'orientation de développement de l'entreprise. Capteur de pressions.

Céramique Sprocessus de fabrication des capteurs

composition

Dans le processus de fabrication de capteurs en céramique, la première chose à faire est de traiter le matériau céramique :

1. Tamisez la poudre de céramique pour assurer des particules uniformes.

2. Transformation à la forme et à la taille souhaitées. Les méthodes les plus courantes sont le moulage, le moulage par injection, le moulage sous pression et l'extrusion.

③Séchage et frittage. La durée et la température doivent être déterminées en fonction des caractéristiques et de la forme du matériau céramique.

④Nettoyage pour éliminer les impuretés et la saleté sur la surface.

5. Traitement de passivation. Utiliser une concentration spécifique d'acide ou de base oxydante pour provoquer une réaction d'oxydation entre le métal à la surface du capteur et l'oxygène, formant ainsi un film d'oxyde.

6. Une fois le matériau céramique traité, le processus clé de fabrication des capteurs céramiques est la sérigraphie à couche épaisse, qui imprime respectivement la couche d'électrode, la couche de résistance et la couche d'encapsulation.

Fonctionnement Pprincipe:

La pression moyenne agit directement sur la membrane en céramique, provoquant son déplacement. Une pression normale entraîne un déplacement de la membrane de 0,025 mm, tandis qu'une surpression ne provoque qu'un déplacement de 0,1 mm. À ce stade, la membrane de mesure est fixée au support en céramique pour éviter tout dommage. La capacité générée par le déplacement de la membrane est détectée, amplifiée et convertie en signal de sortie standard par les composants électroniques qui lui sont directement connectés.

Céramique Scapteurs classés par propriétés des matériaux utilisés

Avantages des capteurs céramiques

• Forte capacité de surcharge à haute pression

La plage de mesure des capteurs en céramique dépend de l'épaisseur du diaphragme en céramique, donc lorsque le capteur rencontre une condition de charge qui dépasse sa charge, le produit principal ne sera pas endommagé de manière permanente en fonction du support de base du diaphragme lui-même.

• Aucune erreur zéro causée par l'effet « mémoire »

En général, les diaphragmes métalliques présentent un effet dit « mémoire » (effet mémoire : les objets s'étirent et se déforment sous l'effet d'une pression, notamment élevée, et ne peuvent revenir à leur état initial après la disparition de la pression). Par conséquent, les capteurs à diaphragme métallique sont sujets à des erreurs de position nulle dans la sortie du transmetteur.

En raison des caractéristiques de sa structure et de son micro-mouvement, les capteurs en céramique peuvent revenir à leur position d'origine après avoir été soumis à une pression dans une plage raisonnable ou même dépassant la plage raisonnable, ce qui améliore la répétabilité de la sortie de l'émetteur.

• Non affecté par la température

Les capteurs à membrane métallique sont sensibles aux dilatations et contractions thermiques, ce qui affecte leur répétabilité. Les matériaux céramiques sont quasiment insensibles à ces dilatations et contractions. L'absence de remplissage d'huile lors de la fabrication des manomètres et des capteurs absolus permet d'éviter toute erreur due aux dilatations et contractions thermiques du liquide de remplissage. Cette caractéristique des capteurs céramiques permet d'obtenir des mesures de bonne répétabilité même lorsque les variations de température sont importantes.

Application des capteurs céramiques

Les capteurs céramiques sont largement utilisés dans de nombreux domaines grâce à leurs performances exceptionnelles, notamment l'électronique automobile, l'aérospatiale, la surveillance environnementale et le diagnostic médical. Avec le développement rapide de l'Internet des objets, de l'Internet mobile, des nouvelles énergies et de la fabrication d'équipements haut de gamme, la croissance de leur marché a stimulé la demande de capteurs céramiques. En 2023, le volume des capteurs céramiques en Chine atteindra 21,772 milliards de yuans ; dans le secteur automobile, il atteindra 5,544 milliards de yuans, avec un taux de croissance composé de 16 % depuis 2017 ; dans les autres secteurs, il atteindra 16,228 milliards de yuans, avec un taux de croissance composé de 10,4 % depuis 2017.

Dans le domaine automobile, les capteurs en céramique sont principalement utilisés dans cinq aspects.

(i) Détection de la température du véhicule. Les capteurs thermiques à thermistance à coefficient de température négatif (CTN) sont souvent utilisés pour détecter la température de l'eau de refroidissement, de l'air d'admission et de l'huile moteur. Les capteurs thermiques à thermistance à coefficient de température positif (CTP) sont souvent utilisés comme capteurs de niveau de liquide automobile ou comme éléments chauffants de démarrage à basse température.

(ii) Détection des gaz d'échappement automobiles. Utilisant des matériaux céramiques à électrolyte solide sensibles aux gaz, des capteurs d'oxygène destinés à la surveillance des gaz d'échappement automobiles ont été développés pour mesurer la concentration en oxygène des gaz d'échappement afin de déterminer le rapport air/carburant du moteur. Outre les économies de carburant, ils permettent également de réduire les émissions de gaz nocifs tels que le CO et le NO₂.

(iii) Détection de l'état de fonctionnement du cylindre. Le capteur de cliquetis en céramique piézoélectrique est composé d'un vibrateur en céramique piézoélectrique, d'une feuille métallique, d'un joint d'étanchéité, d'une coque métallique, etc. La céramique piézoélectrique, basée sur l'effet piézorésistif, permet de surveiller l'état de fonctionnement du cylindre.

(iv) Guider une conduite sûre. Les capteurs à ultrasons piézorésistifs sont utilisés comme dispositifs d'alarme anticollision de recul pour automobiles, également appelés radars de recul à ultrasons ou sonars de recul. Les capteurs d'accélération en céramique peuvent être utilisés dans les systèmes d'airbags automobiles.

(v) Détection de l'humidité dans les automobiles. Les capteurs d'humidité permettent de détecter le givre et la condensation sur les vitres des voitures, ainsi que l'humidité de l'air dans la partie admission du carburateur.

Source d'information des systèmes de contrôle électronique automobile, les capteurs sont des composants clés et au cœur de la recherche en électronique automobile. Plus le niveau d'automatisation et d'électronique automobile est élevé, plus la dépendance aux capteurs est importante. Notre entreprise vous propose une gamme de produits de haute qualité, performants et largement applicables.Câbleproduits y compris des capteurs céramiques, et peut également fournir des produits personnalisés sur demande. N'hésitez pas à Contactez-noussi vous en avez besoin !

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