时间:2025/12/27 15:56:30
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FN5.5-S4是一款由First Sensor(现为TE Connectivity旗下品牌)生产的硅压阻式压力传感器,属于其FN系列中的基本型产品。该传感器采用微机电系统(MEMS)技术制造,具有高精度、高稳定性和良好的长期可靠性,广泛应用于工业控制、医疗设备、环境监测以及测试测量等领域。FN5.5-S4为表压(Gauge Pressure)型传感器,即其压力端口连接被测介质,参考腔为大气压,输出信号随相对于大气压的压力变化而变化。该器件通常封装在紧凑的表面贴装或通孔封装中,便于集成到各种电路板和系统中。
该传感器内部集成了一个惠斯通电桥结构的压阻式感应元件,当外部压力作用于硅膜片时,膜片发生形变,导致电桥中四个电阻的阻值发生变化,从而产生与压力成正比的差分电压输出。这种设计使得传感器具备良好的线性度和温度稳定性。FN5.5-S4通常提供模拟电压输出,供电电压一般为5V DC,输出信号范围在毫伏级别(如0-30mV或0-100mV),需要外部放大和信号调理电路进行处理。此外,该传感器经过工厂校准和补偿,确保在标准工作条件下的精度和重复性。
FN5.5-S4的设计注重抗干扰能力和环境适应性,能够在较宽的温度范围内稳定工作(通常为-25°C至+85°C),并具备一定的过压保护能力。其不锈钢隔离膜片或柔性胶封结构可有效防止腐蚀性介质对敏感元件的损害,适用于液体和气体压力测量场景。由于其模块化设计和标准化接口,FN5.5-S4易于集成到压力变送器、气动控制系统、呼吸机、血压监测设备等应用中。
类型:表压传感器
测量范围:0 - 5.5 psi(约0 - 380 mbar)
供电电压:5 VDC
输出信号:模拟电压(典型0-30mV或0-100mV)
工作温度范围:-25°C 至 +85°C
精度:±1% FS(满量程)
长期稳定性:≤ ±0.5% FS/年
过压能力:最高可达10 psi
爆破压力:> 20 psi
电气连接:PCB引脚或电缆引出
介质兼容性:干燥、非腐蚀性气体
封装材料:不锈钢膜片,环氧封装
FN5.5-S4压力传感器的核心特性之一是其基于MEMS技术的高灵敏度硅压阻感应元件。该元件通过光刻和蚀刻工艺在单晶硅片上精确制造出惠斯通电桥结构,使其对微小压力变化极为敏感。当压力施加于传感器膜片时,硅膜发生弹性形变,导致压阻元件的电阻值发生改变,进而产生差分电压输出。这种结构不仅提高了灵敏度,还保证了良好的线性响应,通常线性度误差小于±1%FS,满足大多数工业和医疗应用的需求。此外,该传感器在出厂前经过激光修调和温度补偿,有效减少了零点漂移和热敏性影响,提升了整体测量一致性。
另一个显著特性是其优异的长期稳定性和可靠性。FN5.5-S4采用高纯度硅材料和先进的封装工艺,确保在长时间运行中性能衰减极小。其长期稳定性指标通常优于±0.5%FS/年,这意味着在一年内输出偏差不超过满量程的0.5%,适合用于需要长期无人值守运行的监测系统。同时,传感器具备较强的抗振动和抗冲击能力,能够在复杂工业环境中保持稳定工作。外壳采用耐腐蚀材料(如不锈钢316L)和密封胶保护内部芯片,防止湿气、灰尘和化学物质侵入,延长使用寿命。
该传感器还具备良好的介质兼容性和环境适应性。虽然主要设计用于干燥、清洁的气体介质,但通过选择适当的隔离膜片和密封材料,也可用于某些液体压力测量。其工作温度范围宽,从-25°C到+85°C,覆盖了大多数常规应用场景。此外,FN5.5-S4具有较高的过压承受能力(可达10 psi)和爆破压力阈值(>20 psi),在突发高压情况下仍能保持结构完整性,避免系统损坏。这些特性使其成为压力监控、泄漏检测、流量控制等关键应用中的理想选择。
FN5.5-S4压力传感器广泛应用于多个工业和技术领域。在工业自动化中,它常用于气动和液压系统的压力监测,例如压缩空气系统、真空泵控制和过程控制回路中,用于实时反馈压力状态以实现闭环调节。其高精度和稳定性使其适用于要求严格的生产流程,如半导体制造、包装机械和自动化装配线中的压力检测。
在医疗设备领域,FN5.5-S4被集成于呼吸机、麻醉机、睡眠监测仪和便携式氧气浓缩器中,用于监测患者呼吸气道压力或氧气输送压力。由于其低功耗、小体积和高可靠性,非常适合对安全性和精度要求极高的生命支持系统。此外,在诊断设备如肺功能测试仪中,该传感器可用于精确测量呼气和吸气压力,辅助医生评估患者肺部健康状况。
在环境与气象监测方面,FN5.5-S4可用于大气压力变化监测、通风系统风压检测以及洁净室压差监控。其模拟输出接口易于与数据采集系统或微控制器连接,便于构建远程监控网络。此外,该传感器也常见于测试与测量仪器,如压力校准仪、数字压力表和泄漏检测设备,作为基准传感单元使用。由于其标准化输出和良好一致性,FN5.5-S4还可作为OEM模块被嵌入各类定制化压力变送器或智能传感器系统中。