Αισθητήρες πίεσης συντονισμού πυριτίουξεχωρίζουν στον τομέα των μετρήσεων υψηλής Ωστόσο, σε σύγκριση με άλλους τύπους αισθητήρων (όπως πιεζοηλεκτρικοί, χωρητικοί, πιεζοηλεκτρικοί, δονούμενο σύρμα κ.λπ.), τα πλεονεκτήματά τους πηγάζουν από τις διαφορές στις τεχνικές αρχές και στα δομικά σχέδια. Οι συγκεκριμένες συγκρίσεις είναι οι εξής:
1. Πλεονεκτήματα Ακρίβειας σε Επίπεδο Αρχών
Πίεση-μετατροπή συχνότητας με εγγενή αντίσταση θορύβου: Απευθείας έξοδος ψηφιακών σημάτων (ποσότητες συχνότητας) μέσω των αλλαγών συχνότητας της δομής συντονισμού πυριτίου, αποφεύγοντας τα σφάλματα μετατροπής αναλογικού σε-ψηφιακού, θορύβου ενίσχυσης σήματος και μακρών{3}απωλειών μετάδοσης συρμάτων (παραδοσιακών απωλειών δυναμικής μετάδοσης) (μεταβολές χωρητικότητας) αισθητήρες. Το σήμα συχνότητας έχει εξαιρετικά ισχυρή αντίσταση ηλεκτρομαγνητικής παρεμβολής (όπως αντίσταση σε παρεμβολές ραδιοσυχνοτήτων 100V/m) και η ακρίβεια μπορεί να φτάσει το 0,01%FS (ενώ οι πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες έχουν τυπικά ακρίβεια 0,1%FS έως 0,5%FS).
Εξαιρετική γραμμικότητα και επαναληψιμότητα: Η γραμμικότητα απόκρισης τάσης-συχνότητας της δομής συντονισμού πυριτίου είναι μεγαλύτερη από 0,9999 και το μη γραμμικό σφάλμα είναι μικρότερο από 0,01%FS, πολύ ανώτερο από τους χωρητικούς αισθητήρες (με μη γραμμικό σφάλμα περίπου 0,1%FS) και ο αισθητήρας που απαιτείται μετά τη διόρθωση{4} μη γραμμικότητα).
2. Υλική και δομική σταθερότητα
Χαρακτηριστικά θερμοκρασίας υλικών με βάση το πυρίτιο-: Ο συντελεστής θερμικής διαστολής του πυριτίου είναι εξαιρετικά χαμηλός (2,6×10⁻6/ βαθμός) και ο συντελεστής ελαστικότητας αλλάζει ελάχιστα με τη θερμοκρασία (η μεταβολή εντός του εύρους από -50 βαθμούς έως +125 βαθμούς είναι μικρότερη από 5%). Με τη σχεδίαση συμμετρικών διπλών συντονιστών (αντιστάθμιση διαφορικής θερμοκρασίας), η ευαισθησία θερμοκρασίας μπορεί να μειωθεί σε 1×10-6/βαθμός, επιτρέποντας αντιστάθμιση υψηλής ακρίβειας χωρίς την ανάγκη πρόσθετων αισθητήρων θερμοκρασίας (η μετατόπιση θερμοκρασίας των πιεζοαντιστατικών αισθητήρων είναι συνήθως μεγαλύτερη από 100×10-°).
Στερεά-κατάσταση χωρίς κινούμενα μέρη: Η ενσωματωμένη δομή δέσμης συντονισμού/διαφράγματος που κατασκευάζεται με τεχνολογία MEMS δεν έχει προβλήματα μηχανικής επαφής ή γήρανσης των σφραγίδων. Ο ετήσιος ρυθμός μετατόπισης είναι μικρότερος από 0,01%FS (η ετήσια μετατόπιση των αισθητήρων δόνησης καλωδίων είναι περίπου 0,05%FS και των χωρητικών αισθητήρων είναι ακόμη υψηλότερη), καθιστώντας τον κατάλληλο για μακροπρόθεσμη σταθερή παρακολούθηση (για παράδειγμα, το σύστημα ατμοσφαιρικών δεδομένων της αεροπορίας πρέπει να λειτουργεί αξιόπιστα για δεκαετίες).
3. Ψηφιακή έξοδος και ευφυή χαρακτηριστικά
Απευθείας έξοδος ψηφιακού σήματος: Το σήμα συχνότητας μπορεί να συλλεχθεί απευθείας από τον μικροεπεξεργαστή χωρίς την ανάγκη περίπλοκων κυκλωμάτων ρύθμισης σήματος, απλοποιώντας τη σχεδίαση του συστήματος και μειώνοντας τον κίνδυνο εισαγωγής θορύβου (αντίθετα, οι πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες απαιτούν προσαρμογή στα κυκλώματα ADC και είναι ευάλωτοι στο θόρυβο τροφοδοσίας).
Δυνατότητα αυτοβαθμονόμησης σε-τσιπ-: Το ενσωματωμένο-MCU ή ASIC μπορεί να επιτύχει ισχύ-αυτο-αυτοελεγχόμενο και περιοδική αυτο-βαθμονόμηση (όπως σύγκριση με τη συχνότητα αναφοράς χαλαζία), διορθώνοντας αυτόματα τη μακροπρόθεσμη μετατόπιση-χωρίς την ανάγκη μη αυτόματης βαθμονόμησης αισθητήρα εκτός γραμμής.
4. Δυναμική απόκριση και ανάλυση
Υψηλή τιμή Q και υψηλή ανάλυση: Η συσκευασία κενού (ατμοσφαιρική πίεση < 10-3Pa) δίνει στον αντηχείο έναν παράγοντα ποιότητας Q > 10.000 και η ανάλυση πίεσης μπορεί να φτάσει τα 0,001 hPa (0,1Pa), που είναι κατάλληλο για τη μέτρηση μικρών αλλαγών πίεσης (όπως η ανίχνευση του κατακόρυφου ύψους της ατμόσφαιρας (π.χ. και χωρητικούς αισθητήρες (με ανάλυση περίπου 0,1hPa).
Ευρύ δυναμικό εύρος: Μέσω του δομικού σχεδιασμού, μπορεί να καλύψει το εύρος από μικρο-πίεση (0~1kPa) έως μεσαία-υψηλή πίεση (0~10MPa) και να διατηρήσει υψηλή ακρίβεια σε όλο το εύρος (για τους παραδοσιακούς αισθητήρες, όσο μεγαλύτερο είναι το εύρος, τόσο πιο εμφανής είναι η μείωση της ακρίβειας).
Τα βασικά πλεονεκτήματα των αισθητήρων πίεσης συντονισμού πυριτίου βρίσκονται στην «υψηλή ακρίβεια, υψηλή σταθερότητα και ψηφιακά χαρακτηριστικά». Τεχνικά, η ουσία είναι να μετατραπεί το σφάλμα μέτρησης πίεσης από "σφάλματα στην αλυσίδα αναλογικού σήματος πολλαπλών- συνδέσμων" σε "λάθη στη μέτρηση μονής συχνότητας" μέσω της "συντονιστικής δομής με βάση το πυρίτιο{4}{4}}μετατροπής συχνότητας" και να επιτευχθεί η καταστολή σφαλμάτων μέσω της σύνδεσης και της βελτιστοποίησης των υλικών algorithm, βελτιστοποίησης της πλήρους δομής.