. 测量原理
Sensortechnics公司LBA差压传感器测量超低空气或气体的压力从25Pa(0.1 inH2O) 全量程范围.
传感器内置新的**的MEMS技术, 在硅传感器芯片内部, 它内置了微流通道. 同时传感器使用被证实的一个原理:通过一个热式质量流量测量推断压力; 一个加热元素, 两个热敏传感器被放置在加热元素两端. 一个气体流过, 先后经由两个热敏传感器, 导致一个温度差异, 由此产生一个电压信号, 该信号和质量流速成比例. 因为流速是由两个传感器口的压差所导致, 所以输出信号也是测量供应的差压力.
表2显示了一个基础的LBA传感器未经放大的输出. 功能是显示压力差. LBA技术特点是宽动态范围和高灵敏性, 特别是在零压力附近的超低压范围. Sensortechnics公司LBA传感器提供模拟量校正, 温度补偿和预防大. 他们可以被优化到不同的应用环境.
2. 传感器结构
LBA传感器基于一个硅传感器芯片, 只有大约4mm2, 它包含一个微流体通道、传感元素、 和一个全模拟的CMOS信号电路。 传感器芯片内部内置了一个超微通道， Sensortechnics的LBA传感器能够完成高气阻性可以达到200，000pa（ml/s），和同类的传感器相比， 可以达到1000倍， 这个优势减少了气体流量的决定值降低， 允许应用在肮脏或湿度大的环境， 或者是有长管道连接或虑器的环境。
传统热质式压力传感器， 气体流量通道是由封装的塑料结构实现， 相比较， Sensortechnics的微流量LBA系列是被定义在硅芯片水平。 这个特点允许传感器在设计结构的可变性， 很小化和稳定的封装及减少 生产成本。 更重要的是半导体技术可以减少产品的公差。
3．使用差压传感器进行流量测量
差压传感器可以测量非常低的压力范围只有几毫巴， 这种特点可以应用在细管和管道容量测量。 例如在呼吸机上的流量测量和HVAC上的滤器控制。一个人造的流阻，如小口径， 层流元素等， 通过测压力推算流速。
Sensortechnics的压力传感器LBA可以校正不同的压力， 可以监测压力的下落当通过一个流体部件，LBA被旁路安装。由于传感器本身极高的气阻， 要求通过传感器的流速被限制在*大120-180ul/min。这几乎意味着LBA相当于一个膜式差压传感器， 几乎不允许任何流体通过。这因为如此， 它对于极低的压力有很高的灵敏性。
4．对长管连接和入口滤器的**性。
为了测量流量，基于流速的差压传感器必须要连接主管路， 请参看表4。有时候，额外的滤器必须被连接到旁路以保护传感器防止脏物， 湿气，病毒的侵蚀。但是位于主路旁路之间的任何部件,都将导致一个压力的下降. 所以压力传感器所测量出来的压力实际并不是真实的压力差值, 这个结果导致主通道气体流速测量不准确. 连接在流路上的管道或滤器越多, 误差越大; 因此, 传统的流量式差压传感器会限制管道的长度 或者是给出一个公式来补偿旁路掉的压力.
一个一米管长, 内径在1.6mm的管子大致会导致气阻在120pa(ml/s); Sensortechnics公司LBA传感器内部气阻可以实现200,000pa(ml/s)-是普通的气阻16667倍, 这意味着, 由于旁路导致的压力的降低几乎是没有的. 因此LBA传感器可以连接很长的管子, 滤器或其它启动部件,而不会导致压力的降低. 即使一些气路元件随着时间的推移,气阻发生变化, 仍然不会影响测量的准确性.
5. 对脏物的**性
如果流量式压力传感器被应用在肮脏的环境测量流量, 如HVAC环境下, 脏物进到传感器内或附着在管道内部, 这将导致传感器的气阻增加, 从而导致输出信号降低和测量错误. 在特别恶劣的环境, 管道甚至会被完全堵住,造成传感器无法测量; 还有情况是, 传感器被脏物堵住, 影响测量结果.
Sensortechnics公司LBA传感器对脏物有**性. 由于它的高气阻, 流经传感器的气流非常之少, 这意味着脏物将不容易被携带到传感器内部, 这确保了测量的准确性和传感器的长寿命.
6. 对湿度的**性
在许多的医疗设备, 如呼吸机, 肺活量计,睡眠诊断设备, 制氧机等, 病人的呼吸量被控制通过热质式差压传感器. 由于呼吸的流量要求保持一定的湿度和温度, 水滴会停留在管道和传感器内部. 如果水滴量被积累到一定的程度,超过某尺寸它将影响测量的准确性., 这将导致一个错误的传感器输出, *坏的情况, 会导致流路被完全堵塞, 甚至传感器损害.
Sensortechnics公司LBA传感器对湿度有**性, 由于它的高气阻特性. 流经传感器的气体非常之少.这意味着测量将不会被影响,并且保持传感器的长寿命.