Introdución e aplicación de sensores cerámicos

Como tecnoloxía de vangarda da ciencia e a tecnoloxía modernas, a tecnoloxía de sensores pode considerarse un dos tres piares da tecnoloxía da información moderna. A norma nacional GB7665-87 defínea como: "un dispositivo ou dispositivo que pode detectar a cantidade medida especificada e convertela nun sinal utilizable segundo unha determinada lei (lei da función matemática), xeralmente composto por elementos sensibles e conversión". Os sensores, como un novo tipo de compoñente especial que se está a desenvolver, son a fonte de detEcta obtención e captación de información externa, a base máis fundamental para o desenvolvemento da Internet das Cousas e o produto básico na industria de fabricación de equipos de información electrónica. Segundo o seu proceso de fabricación, pódense clasificar en sensores integrados, sensores de película fina, sensores de película grosa esensores cerámicos

Un sensor cerámico refírese a un dispositivo sensor feito de material cerámico para detectar sinais de medición para a saída de conversión. A cerámica é un material recoñecido con alta elasticidade, resistencia á corrosión, resistencia ao desgaste, resistencia ao impacto e resistencia ás vibracións. A estabilidade térmica da cerámica e a súa resistencia á película grosa poden facer que o seu rango de temperatura de funcionamento sexa tan alto como -40～135℃, e ten alta precisión e alta estabilidade de medición. O grao de illamento eléctrico é >2kV, o sinal de saída é forte e a estabilidade a longo prazo é boa. Os sensores cerámicos de alto rendemento e baixo prezo serán a dirección de desenvolvemento de Sensor de presións.

Cerámica Sproceso de fabricación de ensor

composición

No proceso de fabricación de sensores cerámicos, o primeiro que hai que facer é procesar o material cerámico:

①Peneire o po cerámico para garantir que as partículas sexan uniformes.

②Procesalo na forma e tamaño requiridos. Os métodos máis comúns son o moldeo, o moldeo por inxección, a fundición a presión e a extrusión.

③Secado e sinterización. O tempo e a temperatura deben determinarse segundo as características e a forma do material cerámico.

④Limpeza para eliminar impurezas e sucidade da superficie.

⑤Tratamento de pasivación. Usar unha certa concentración de ácido ou álcali oxidante para facer que o metal na superficie do sensor produza unha reacción de oxidación co osíxeno para formar unha película de óxido.

⑥Despois de procesar o material cerámico, o proceso clave para fabricar sensores cerámicos é a serigrafía de película grosa, que imprime a capa de eléctrodos, a capa de resistencia e a capa de encapsulado respectivamente.

Traballando Pprincipio:

A presión media actúa directamente sobre o diafragma cerámico, facendo que o diafragma de medición se desprace. A presión normal fai que o diafragma se desprace 0,025 mm, e a sobrepresión só fai que o diafragma se desprace 0,1 mm. Neste momento, o diafragma de medición está fixado ao soporte cerámico para evitar danos. A capacitancia xerada polo desprazamento do diafragma detéctase, amplifícase e convértese nunha saída de sinal estándar polos compoñentes electrónicos conectados directamente a el.

Cerámica Ssensores clasificados polas propiedades do material empregado

Vantaxes dos sensores cerámicos

• Forte capacidade de sobrecarga de alta presión

O rango de medición dos sensores cerámicos depende do grosor do diafragma cerámico, polo que cando o sensor atopa unha condición de carga que supera a súa carga, o produto principal non se danará permanentemente en función do soporte da base do propio diafragma.

• Sen erro cero causado polo efecto "memoria"

Xeralmente, os diafragmas metálicos adoitan ter o chamado efecto "memoria" (o efecto memoria refírese ao estiramento e á deformación dos obxectos cando se aplica presión, especialmente a presión alta, e non se poden restaurar ao seu estado orixinal cando a presión desaparece). Polo tanto, os sensores de diafragma metálico son propensos a erros de posición cero na saída do transmisor.

Debido ás características da súa estrutura e micromovemento, os sensores cerámicos poden volver á súa posición orixinal despois de seren sometidos a presión dentro dun rango razoable ou incluso exceder o rango razoable, o que mellora a repetibilidade da saída do transmisor.

• Non afectado pola temperatura

Os sensores de diafragma metálico vense afectados facilmente pola expansión e contracción térmicas, o que afecta á súa repetibilidade. Os materiais cerámicos case non se ven afectados pola expansión e contracción térmicas. Non hai recheo de aceite ao formar os manómetros e os sensores absolutos, polo que non hai erros causados ​​pola expansión e contracción térmicas do líquido de recheo. Esta característica dos sensores cerámicos é moi axeitada para obter boas medicións de repetibilidade en ocasións onde os cambios de temperatura son moi evidentes.

Aplicación de sensores cerámicos

Os sensores cerámicos foron amplamente utilizados en moitos campos debido ás súas vantaxes de rendemento únicas, incluíndo a electrónica automotriz, a aeroespacial, a monitorización ambiental, o diagnóstico médico, etc. Co rápido desenvolvemento da Internet das Cousas, a Internet móbil, as novas enerxías e as industrias de fabricación de equipos de alta gama, o crecemento do seu tamaño de mercado impulsou a demanda de sensores cerámicos. En 2023, a escala de sensores cerámicos no meu país alcanzará os 21.772 millóns de yuans; no campo da automoción, a escala alcanzará os 5.544 millóns de yuans, cunha taxa de crecemento composta do 16% desde 2017; noutros campos, a escala alcanzará os 16.228 millóns de yuans, cunha taxa de crecemento composta do 10,4% desde 2017.

No campo da automoción, os sensores cerámicos utilízanse principalmente en cinco aspectos.

(i) Detección da temperatura do coche. Termistor de coeficiente de temperatura negativo (NTC): os sensores térmicos úsanse a miúdo para detectar as temperaturas da auga de refrixeración, do aire de admisión e do aceite do motor. Termistor de coeficiente de temperatura positivo (PTC): os sensores térmicos úsanse a miúdo como sensores de nivel de líquido para automóbiles ou elementos de calefacción de arranque a baixa temperatura.

(ii) Detección dos gases de escape dos automóbiles. Desenvólvense sensores de osíxeno para a monitorización dos gases de escape dos automóbiles, utilizando materiais cerámicos sensibles aos gases electrolíticos sólidos, para medir a concentración de osíxeno nas emisións de escape e detectar a relación aire-combustible do motor. Ademais de aforrar combustible, tamén pode reducir a emisión de gases nocivos como o CO e o NO2.

(iii) Detección do estado de funcionamento do cilindro. O sensor de detonación piezoeléctrico cerámico está composto por un vibrador cerámico piezoeléctrico, unha lámina metálica, unha xunta de selado, unha carcasa metálica, etc. A cerámica piezoeléctrica baseada no efecto piezorresistivo pode monitorizar o estado de funcionamento do cilindro.

(iv) Guiar a condución segura do automóbil. Os sensores ultrasónicos baseados no efecto piezorresistivo utilízanse como dispositivos de alarma anticolisión para a marcha atrás dos automóbiles, tamén coñecidos como radares ultrasónicos de marcha atrás ou sistemas de sonar de marcha atrás. Os sensores de aceleración cerámicos pódense usar nos sistemas de airbag dos automóbiles.

(v) Detección da humidade dos automóbiles. Os sensores de humidade son axeitados para detectar a xeada e a condensación das ventás dos automóbiles e a humidade do aire na parte de admisión do carburador do motor.

Como fonte de información dos sistemas de control electrónico para automóbiles, os sensores para automóbiles son compoñentes clave dos sistemas de control electrónico para automóbiles e un dos contidos principais da investigación no campo da tecnoloxía electrónica para automóbiles. Canto maior sexa o grao de electrónica e automatización para automóbiles, maior será a dependencia dos sensores. A nosa empresa pode proporcionarlle unha variedade de alta calidade, alto rendemento e amplamente aplicables.Cableprodutos incluíndo sensores cerámicos, e tamén pode fornecer produtos personalizados baixo petición. Non dubide en Contacta connoscose precisas algunha!

Grazas por navegar, visita o noso sitio web para obter máis información!

A nosa páxina web: https://www.ec3dao.com/