MEMS压力传感器在工业气动控制系统的应用

在工业制造领域，气动技术是实现生产自动化和自动化控制的重要工程技术之一。其基本原理是：以空气压缩机为动力源，以压缩空气为系统的工作介质，进行能量传递或信号传递的工程技术，在汽车制造、工业机器人、航空航天、电子/半导体、包装机械等方面有着广泛的应用。

气动控制系统由气源系统、信号输入元件、信号处理元件、信号控制元件和执行元件等部分组成。与其他的控制和传动方式(如机械、电气、液压等)相比，气动控制有着显著的优势。例如，气动系统结构及安装简单，后期维护成本低;压力等级低，使用安全;不污染环境，成本很低;气动执行元件的运动速度和输出力的大小容易调节，可在短时间内释放能量，能迅速响应间歇运动，较强的适应冲击负载和过载;气动元器件已标准化、集成化、模块化，可靠性高，使用寿命长;全气动控制具有在极端条件下防止爆炸、防范火灾、抗潮的能力，可抵抗强磁干扰，且在高温等恶劣环境下也能正常工作。

随着工业生产自动化程度越来越高，对自动化控制系统的可靠性、精确性要求也在不断提升，这些推动着气动技术的创新和发展。现今，气动系统中的能量节约和使用气、电驱动组合的机电一体化，以及微机电系统(MEMS)集成化已经成为气动技术新的发展趋势。在工业气动控制系统中，检测位置、速度、颜色、压力、温度、气流等非电量都是需要MEMS传感器将相关变量转变成电信号，并实现自动化操作。

01汽车制造行业

现代汽车制造生产线大部分都采用气动技术，特别是在焊接生产线上，各车身按照加工工序移动，车身外壳由真空吸盘吸取后加紧、定位和放置以及焊接枪的趋紧、减速和着陆后的焊点控制等都采用了各种功能的气动执行元件和相应的气动控制系统;

02家电、电子产品制造业

现在各种型号、功能的气动执行元件被广泛应用于冰箱、彩电等家电的装配生产线和大规模半导体器件、集成电路芯片封装的生产流水线上。特别是很多精密的真空吸盘将人工难以抓取的器件抓取，精确的运送到指定位置。这些生产工艺都是由气动控制系统实现的;

03包装自动化

利用气动技术可以实现块状、粉状甚至液体等产品的智能计量包装，被越来越多的应用于食品、药品、化工、化肥等许多自动化加工行业;

04生产自动化

在自行车、手表、洗衣机等许多行业的零件加工和产品组装生产线上，工件在生产线上的许多操作工序中都使用气动技术自动完成。气动喷气织布机、印刷机械、自动清洗机、塑料产品生产线等也都使用气动技术，有效的减轻了繁重、单调的人力劳动。

北京智芯传感科技有限公司(简称：智芯传感)的ZXP3表压压力传感器，就是一款适用于工业气动控制的MEMS传感器。其核心采用的MEMS压阻式芯体和专用信号调理电路。信号调理芯片能够对MEMS压阻芯体的温度线性度 、零偏和灵敏度进行数字补偿 ，且信号调理芯片包含一个24-bit的Σ-Δ ADC，保证了高精度的数字压力信号输出。该传感器将MEMS压阻式芯体和专用信号调理电路封装在单气嘴结构的管壳内，降低环境对输出的影响，采用符合业界JEDEC标准的带单垂直气柱SOP6封装，更适用于在印刷电路板上贴片安装。

智芯传感ZXP3压力传感器不仅适用于工业气动控制，还在医疗设备、家用电器、消费电子、空调应用等领域均有广泛应用，已与国内多家知名上市公司展开合作，并且由于其独特的宽量程、宽温域、高精度和高稳定性等优势，获得了客户的高度认可。

审核编辑：汤梓红