大家好，我是【廣州工控傳感★科技】MS5837-30BA傳感器事業(yè)部，張工。

壓力傳感器廣泛應(yīng)用于汽車、工業(yè)、醫(yī)療和消費(fèi)品等各種市場。世界日益連通和智能化。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，現(xiàn)在傳感器的使用涉及對傳感器不太友好的應(yīng)用和環(huán)境。其中許多應(yīng)用需要能夠承受腐蝕性和嚴(yán)苛化學(xué)品暴露的傳感器。這些化學(xué)物質(zhì)通常存在于傳感器嘗試測量的介質(zhì)中。

這些化學(xué)物質(zhì)將與傳感器本身直接接觸，為了提供可靠性和較長使用壽命，現(xiàn)代傳感器必須設(shè)計(jì)為能夠承受和抵御這些化學(xué)物質(zhì)的攻擊。例如在游泳手表中使用壓力傳感器。這些手表經(jīng)常暴露于含氯的水中，氯作為溶解氣體（游泳池）或離子形式（海水）存在。氯是一種強(qiáng)氧化劑，可迅速腐蝕大多數(shù)金屬，對產(chǎn)品造成不可逆轉(zhuǎn)的損害。

MS5837-30BA壓力傳感器的操作

MS5837-30BA壓力傳感器的典型結(jié)構(gòu)是由化學(xué)物質(zhì)或干蝕刻形成的平面硅隔離膜。壓阻式傳感器放置在傳感器線性工作范圍以內(nèi)且靠近薄膜邊緣的位置。

MS5837-30BA

對MS5837-30BA傳感器施加壓力時(shí)，它像彈簧墊一樣偏轉(zhuǎn)。偏轉(zhuǎn)在壓阻式元件中形成張力，它們根據(jù)偏轉(zhuǎn)的比例改變其電阻值。

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在實(shí)踐中，使用四個(gè)壓阻式壓力傳感器，以惠斯通電橋結(jié)構(gòu)排列，最大程度提高信號級別，并對不良噪聲提供一定程度的共模抑制。

MS5837-30BA

檢測MS5837-30BA傳感器問題的一種方法是在不施加任何壓力的情況下查看輸出信號偏移。如果工作正常，差分輸出應(yīng)為0V。如果輸出不是0V，則表示傳感元件存在問題。腐蝕性化學(xué)品的腐蝕會(huì)影響壓阻式元件、互連和導(dǎo)線接合焊盤的功能。腐蝕會(huì)導(dǎo)致傳感器的輸出信號偏移和數(shù)錯(cuò)誤。無論是哪種情況，MS5837-30BA傳感器元件中的信號都會(huì)連接到CMOS ASIC，在那里，信號會(huì)進(jìn)行溫度線性和其他誤差補(bǔ)償，然后被放大和數(shù)字化。然后，通過I2C或SPI協(xié)議對此數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行格式化，以便輕松與主微處理器通信。

具有保護(hù)功能的包裝

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傳感元件和CMOS ASIC的包裝和環(huán)境隔離對于壓力傳感器的可靠功能非常重要。它們?yōu)樾酒峁┍Ｗo(hù)，同時(shí)允許與外界連接。所有傳感器必須實(shí)際接觸其測量的介質(zhì)或現(xiàn)象。此外，它們必須連接到使用傳感器提供的數(shù)據(jù)的電子系統(tǒng)。

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面向嚴(yán)苛環(huán)境

MS5837-30BA壓力傳感器適用于包括鹵素（氟、氯、溴、碘）等強(qiáng)氧化劑的嚴(yán)苛和腐蝕性的環(huán)境。這些類型的嚴(yán)苛環(huán)境存在于汽車、醫(yī)療和個(gè)人可穿戴設(shè)備市場。

在汽車應(yīng)用中，一些用作“阻燃劑”的有機(jī)聚合物是使用鹵素化合物配制的。這些材料可以排出含鹵族元素的化學(xué)物質(zhì)，如碘甲烷（富碘甲烷）。即使?jié)舛戎挥袔?ppm，碘甲烷也能對MEMS和半導(dǎo)體芯片的金屬間化合特性起到催化劑的作用，這給我們的汽車客戶帶來了嚴(yán)重的問題。

游泳池中的氯化水為可穿戴設(shè)備應(yīng)用帶來了類似的相關(guān)問題。MS5837-30BA壓力傳感器應(yīng)用于鐵人三項(xiàng)選手使用的運(yùn)動(dòng)手表高度計(jì)或潛水計(jì)算機(jī)中的深度傳感器。如果沒有適當(dāng)?shù)脑O(shè)備包裝和保護(hù)，在游泳池或海水（都富含溶解的或以離子形式存在的氯）中使用時(shí)，傳感器可能會(huì)腐蝕和發(fā)生故障。

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測試和驗(yàn)證

通過將MS5837-30BA傳感器包裝暴露于鹽水、氯水和二碘甲烷氣體中，結(jié)果顯示二碘甲烷暴露環(huán)境是最嚴(yán)苛的測試。下圖顯示了傳感元件在二碘甲烷和氯水暴露環(huán)境中的信號輸出偏移。偏移被認(rèn)為是非常有限的。此外，偏離中的偏移可以主要通過潮濕環(huán)境（而不是二碘甲烷）的存在來解釋。另一項(xiàng)在 85°C 和 85% 相對濕度條件下執(zhí)行的加速壽命測試顯示偏離和跨度有相同的偏移，如二碘甲烷結(jié)果中所示。