用于保護(hù)隔離的正壓，或用于機(jī)載傳染性隔離控制的負(fù)壓。正壓室的例子包括醫(yī)院病房，醫(yī)院手術(shù)室，醫(yī)院藥房，制藥，和半導(dǎo)體制造無塵室，生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室和動(dòng)物糞尿。可以為公眾提供保護(hù)空間的負(fù)壓病房包括有結(jié)核病，麻疹水痘或SARS患者的病房和生物安全實(shí)驗(yàn)室。

 

            低DPT可以準(zhǔn)確地測量出臨界房間空間壓力相對(duì)于相鄰空間壓力（通常是相鄰走廊或前廳）的非常低的壓差。

壓差梯度用于防止空氣傳播的感染或污染物從受保護(hù)的空間移動(dòng)到受污染的空間，反之亦然。重癥監(jiān)護(hù)環(huán)境的特點(diǎn)是低壓 測量，大約0.1英寸 WC（25 Pa）FS范圍或0.0036 PSI。隨著建筑物中的能源消耗繼續(xù)成為一個(gè)更重要的因素，正在指定較低的壓差，但這并不以安全為代價(jià)。

 

            低DPT通常有三種類型：壓阻應(yīng)變儀，電容傳感器， 和微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）傳感器。壓阻應(yīng)變儀通常由硅制成，并通過金屬與金屬的結(jié)合連接到鋼基底上。施加應(yīng)變時(shí)，會(huì)導(dǎo)致單晶膜片發(fā)生材料變形。這種變形使惠斯通電橋電路中的電阻能夠檢測壓力并產(chǎn)生與感應(yīng)壓力成比例的輸出電壓。壓阻式應(yīng)變儀具有良好的分辨率和帶寬，通常用于對(duì)成本敏感的應(yīng)用。但是，該傳感器存在局限性。它們對(duì)溫度變化的高敏感性和漂移趨勢是不利的。然而，主要的問題是，不能將這種類型的傳感器做得足夠大，以至于無法感測到的壓力使隔膜有效變形。盡管隔膜可以做得更薄，但會(huì)損害其強(qiáng)度和完整性。使硅膜片更大將使其成本過高。在低壓范圍內(nèi)使用時(shí)，結(jié)果是產(chǎn)生噪音并損害了長期穩(wěn)定性。

 

            因此，它們更適合高壓范圍。使用多晶硅薄膜，粘結(jié)金屬箔，厚膜和濺射薄膜的換能器的工作方式幾乎相同，并且顯示出非常相似的優(yōu)缺點(diǎn)。幸運(yùn)的是，其他傳感器技術(shù)也可以提供更大的操作優(yōu)勢。它們更適合高壓范圍。使用多晶硅薄膜，粘結(jié)金屬箔，厚膜和濺射薄膜的換能器的工作方式幾乎相同，并且顯示出非常相似的優(yōu)缺點(diǎn)。幸運(yùn)的是，其他傳感器技術(shù)也可以提供更大的操作優(yōu)勢。它們更適合高壓范圍。使用多晶硅薄膜，粘結(jié)金屬箔，厚膜和濺射薄膜的換能器的工作方式幾乎相同，并且顯示出非常相似的優(yōu)缺點(diǎn)。幸運(yùn)的是，其他傳感器技術(shù)也可以提供更大的操作優(yōu)勢。

 

            基于電容壓力傳感器已成為壓力測量應(yīng)用中的支柱。與壓阻式壓力傳感器相比，電容式壓力傳感器的主要優(yōu)點(diǎn)是壓力靈敏度更高，溫度靈敏度更低。其他優(yōu)點(diǎn)包括設(shè)計(jì)簡單，不需要外來材料，低功耗，巨大的分辨率和低成本。電容式換能器配置包括一個(gè)緊湊的外殼，該外殼包含兩個(gè)平行的緊密間隔的電絕緣金屬板。一塊板是隔膜，在施加壓力的情況下能夠輕微彎曲。另一個(gè)是絕緣的不銹鋼電極。

 

            施加到隔膜上的壓差導(dǎo)致隔膜相對(duì)于固定電極的位移。靈敏的線性比較器電路可檢測到電容的變化，該電路會(huì)放大并輸出成比例的高電平電壓信號(hào)。膜片的極小撓度有助于非常小化磁滯和可重復(fù)性誤差，同時(shí)提供快速響應(yīng)時(shí)間。

 

            MEMS傳感器是一種流行的電容選項(xiàng)。MEMS傳感器通過微制造技術(shù)將致動(dòng)器，機(jī)械元件和電子設(shè)備集成到一個(gè)普通的硅基板上。這些傳感器可以非常便宜地大量生產(chǎn)。它們也變得越來越小，其膜片約為0.02in2。

 

            但是，這種小型化帶來了性能限制，例如不靈敏，不準(zhǔn)確和信號(hào)漂移。由于MEMS傳感器是由脆性材料制成的，因此無法承受很大的力。那是因?yàn)榇嘈圆牧峡赡茉诟邞?yīng)力下破裂。

 

            電容式MEMS傳感器的非常大限制是小型化將其壓力敏感性限制在高壓設(shè)備上。

 

            所有壓力傳感器均通過在膜片上施加壓力的作用來工作。然而，在這些應(yīng)用中的壓力是如此之低，以至于沒有足夠的力來移動(dòng)壓力感測膜片，除非它足夠大，例如達(dá)到6in2。

 

            不幸的是，它們比這小得多。有些基于硅膜片的電容式傳感器具有出色的機(jī)械彈簧性能，但其膜片厚度限制為0.006英寸。另一方面，由不銹鋼制成的膜片可以是其尺寸的1/20倍，從而使其靈敏度更高。MEMS和集成電路（IC）傳感器本質(zhì)上非常小，并且信號(hào)輸出非常有限。增大膜片尺寸只會(huì)使硅的成本過高。此外，如果將其輸出信號(hào)放大，則噪聲將成為其性能的重要組成部分。這些技術(shù)尚未生產(chǎn)出具有足夠信噪比的<1” WC距離傳感器，無法在這些安裝中良好運(yùn)行。

 

            因此，關(guān)鍵應(yīng)用的非常佳選擇是電容式宏傳感器。該傳感器具有MEMS傳感器的所有優(yōu)點(diǎn)，但沒有壓力靈敏度限制。

 

            其非凡之處在于其2英寸直徑的張力金屬膜片。相對(duì)較大的隔膜是宏電容感測相對(duì)于任何其他低壓感測技術(shù)具有優(yōu)越性能的原因。可以解決一百萬次。

 

            隔膜由不銹鋼制成，厚度僅為一張紙的1/10。它具有出色的彈性，可將其移動(dòng)限制在單張紙的寬度內(nèi)。

 

            這意味著該傳感器可以設(shè)置為不同的壓力范圍。例如，膜片可配置為0至0.1“ WC的低壓應(yīng)用時(shí)，徑向張力較小，而膜片可配置為0至100” WC的高壓應(yīng)用時(shí)，較高徑向張力。張緊的傳感器應(yīng)允許非常高2 PSI超壓（取決于范圍），不會(huì)損壞設(shè)備。另外，組成傳感器的部件應(yīng)具有匹配的熱系數(shù)，從而可以提高溫度性能和出色的長期穩(wěn)定性。

 

            以下是為關(guān)鍵應(yīng)用選擇和購買電容式宏傳感器時(shí)要考慮的規(guī)格。

 

            壓力范圍是機(jī)械設(shè)計(jì)師，工程師和建筑師應(yīng)首先考慮的問題。一旦選擇了壓力范圍，就可以確定所需的精度。精度是實(shí)際值與傳感器指示的讀數(shù)之間的差。它是通過計(jì)算線性度，滯后性和重復(fù)性的綜合誤差而獲得的滿量程值的百分比。例如，如果傳感器的精度為±0.5％FS，輸出的精度為±0.1” WC FS，則傳感器將準(zhǔn)確地測量壓力

 

            ±0.001“ WC盡管精度是一個(gè)重要的考慮因素，通常是非常好個(gè)考慮因素，但應(yīng)注意的是，除非能夠保持精度，否則精度是微不足道的。電容式傳感器的一大優(yōu)點(diǎn)是其設(shè)計(jì)和規(guī)格可在極長的時(shí)間內(nèi)保持精度設(shè)置。與諸如粘合應(yīng)變儀之類的傳感器不同，電容式傳感器表現(xiàn)出極低的蠕變，老化效應(yīng)，濕度效應(yīng)和其他常見的輸出穩(wěn)定性問題。因此，請(qǐng)指定一種能提供±0.05至±0.5％FS / Yr的長期穩(wěn)定性的傳感器。

 

            另外，請(qǐng)確保選擇具有與能量管理系統(tǒng)兼容的標(biāo)準(zhǔn)輸出水平的傳感器。非常常用的輸出是高電平模擬0至5 VDC，0至10 VDC或2線4至20 mA電流信號(hào)。電容式宏傳感器不需要信號(hào)放大。結(jié)果，它們避免了低電平輸出設(shè)備常見的問題，例如壓阻（薄膜和IC）類型。這些問題通常包括長期穩(wěn)定性差，熱不穩(wěn)定性，高射頻干擾（RFI）敏感性和濕度影響。

 

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