La miniaturizzazione dei sensori di pressione

La tecnologia Chip in Oil (CiO) sviluppata da Keller trasforma in realtà la tendenza verso la miniaturizzazione.

Con tecnologia CiO non solo si intende che l’intero trasmettitore di pressione è incorporato all’interno di una struttura di alloggiamento sigillata ermeticamente e riempita di olio, ma che questo trasmettitore può anche essere integrato senza saldature all’interno del prodotto OEM, ottenendo dei risparmi sui costi e una resa del sistema impossibile con altre tecnologie convenzionali.

La famiglia dei trasmettitori di pressione OEM miniaturizzati Serie 4 LC…9 LC coniuga un sensore di pressione piezoresistivo con il condizionamento del segnale in grado di funzionare a temperature da -40 a 150 °C, in un pacchetto di combinazioni compatto e di facile integrazione. La linea “LC” di trasmettitori di pressione miniaturizzati fa leva sulla vasta esperienza di Keller nell’ambito dei sensori di pressione piezoresistivi ad alta stabilità e nell’ambito dell’innovativa elaborazione dei segnali digitali. Ora, grazie alla nuova tecnologia Chip in Oil sia il sensore di pressione sia l’elaboratore del segnale sono integrati in un’unica struttura di alloggiamento, miniaturizzata e sigillata ermeticamente, non più grande di quella che un tempo occorreva per il solo sensore.
Caratteristiche e vantaggi della tecnologia Chip in Oil:

• Tutti i componenti essenziali per la rilevazione della pressione non sono più minacciati dall’umidità e dalla formazione di condensa.
• Mentre il cablaggio interno è realizzato con fili di collegamento brevi e leggeri, le piastre in vetro passante, sinterizzate e resistenti alla pressione, conducono i segnali del trasmettitore verso l’esterno.
• Unitamente alla struttura di alloggiamento in acciaio inossidabile, le piastre formano una gabbia di Faraday intorno al sistema di rilevazione e fungono da condensatori passanti. In questo modo la tecnologia CiO è assolutamente resistente alle RFI (interferenze delle radio frequenze – N.d.T.) con intensità di campo fino a 250 V/m e frequenze fino a 4 GHz.
• I tramettitori di pressione delle serie 4 LC…9 LC offrono due segnali in uscita: un’uscita di tensione analogica e raziometrica, e un’interfaccia digitale con circuito inter-integrato (I2C).
• Il segnale raziometrico riduce al minimo l’aggravio per il trasferimento del segnale al convertitore analogico / digitale dei componenti elettronici a valle, senza necessità di bilanciamento o di calibratura.
• Con una tensione di alimentazione pari a 5.0 V, l’intervallo per il segnale in uscita è definito a 0.5…4.5 V.
• I trasmettitori offrono una protezione costante contro i sovravoltaggi e le inversioni di polarità su tutte le linee fino a ±33 VDC.
• L’interfaccia I2C da anni ha la valenza di standard di serie nei sistemi incorporati.
• Un solo master I2C può gestire in successione fino a 128 trasmettitori delle serie 4 LC…9LC per richiamare i valori di pressione e temperatura correnti che provengono dai trasmettitori (slaves).
• Con l’uscita I2C i trasmettitori di pressione sono in grado di funzionare con una tensione di alimentazione di soli 2.7…3.6 VDC, e già dopo soli 5 ms dall’accensione dello strumento forniscono i valori misurati correntemente.
• Pertanto i trasmettitori, con un opportuno funzionamento in modalità acceso/spento e grazie all’esiguo consumo di energia, sono estremamente adatti per le applicazioni mobili.
• I trasmettitori si possono utilizzare a temperature comprese tra -40 °C e +150 °C con l’uscita analogica, e tra -40 °C e +80 °C con l’uscita I2C.
• I campi di misurazione della pressione per la versione analogica arrivano da 2 bar fino a 1000 bar, e per la versione digitale da 2 bar fino a 200 bar.
• Il tasso di campionamento interno pari a 2 kHz fornisce un campo di variazione dinamico molto valido.
• Un altro aspetto interessante è costituito dal basso consumo di energia durante il funzionamento in modalità continua. In questo caso, la versione digitale richiede meno di 3 mA, e la versione analogica circa 8 mA.

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