Silicio rezonansiniai slėgio jutikliai išsiskiria didelio{0}}tikslumo matavimo srityje dėl savo unikalaus slėgio-dažnio konversijos principo ir silicio{2}}pagrindų medžiagų savybių. Tačiau, palyginti su kitų tipų jutikliais (pavyzdžiui, pjezorezistiniais, talpiniais, pjezoelektriniais, vibruojančiais laidais ir kt.), jų pranašumai kyla dėl techninių principų ir konstrukcijų skirtumų. Konkretūs palyginimai yra tokie:
1.Tikslumo privalumai principo lygmeniu
٭ Slėgio{0}}dažnio keitimas su būdingu atsparumu triukšmui: tiesiogiai išvesti skaitmeninius signalus (dažnio dydžius) keičiant silicio rezonansinės struktūros dažnį, išvengiant analoginio-į-skaitmeninio konvertavimo klaidų, signalo stiprinimo triukšmo ir ilgo-laidinio perdavimo nuostolių, būdingų tradiciniams įtampos pokyčiams. jutikliai. Dažnio signalo atsparumas elektromagnetiniams trukdžiams yra labai stiprus (pvz., atsparumas radijo dažnio trukdžiams 100 V/m), o tikslumas gali siekti 0,01 % FS (tuo tarpu pjezorezistiniai jutikliai paprastai turi nuo 0,1 % FS iki 0,5 % FS).
٭ Puikus tiesiškumas ir pakartojamumas: silicio rezonansinės struktūros įtempių{0}}dažnio atsako tiesiškumas yra didesnis nei 0,9999, o netiesinė paklaida yra mažesnė nei 0,01 %FS, daug pranašesnė už talpinius jutiklius (kurių netiesinė paklaida yra apytiksliai 0,1 % FS) ir korekcinių jutiklių {4}reikalingas pjezorezinis netiesiškumas).
2.Medžiagų ir konstrukcijų stabilumas
٭ Silicio -pagrindo medžiagų temperatūros charakteristikos: silicio šiluminio plėtimosi koeficientas yra itin mažas (2,6×10⁻⁶/laipsnis), o tamprumo modulis mažai kinta priklausomai nuo temperatūros (pokytis nuo -50 laipsnių iki +125 laipsnių yra mažesnis nei 5 %). Sukūrus simetriškus dvigubus rezonatorius (temperatūros skirtumo kompensacija), temperatūros jautrumą galima sumažinti iki 1×10⁻⁶/laipsnio, o tai leidžia atlikti didelio tikslumo kompensaciją be papildomų temperatūros jutiklių (pjezorezistinių jutiklių temperatūros poslinkis paprastai yra didesnis nei 100×10⁻⁶/laipsnis).
٭ Kietasis{0}}kūnas be judančių dalių: integruota rezonansinio pluošto / diafragmos struktūra, pagaminta naudojant MEMS technologiją, neturi mechaninio kontakto ar sandariklių senėjimo problemų. Metinis dreifo rodiklis yra mažesnis nei 0,01 % FS (metinis vibruojančių laidų jutiklių dreifas yra apie 0,05 % FS, o talpinių jutiklių dar didesnis), todėl jis tinkamas ilgalaikiam- stabiliam stebėjimui (pavyzdžiui, aviacijos atmosferos duomenų sistema turi patikimai veikti dešimtmečius).
3.Skaitmeninė išvestis ir išmaniosios charakteristikos
٭ Tiesioginė skaitmeninio signalo išvestis: Mikroprocesorius gali tiesiogiai surinkti dažnio signalą, nereikalaujant sudėtingų signalo kondicionavimo grandinių, supaprastinant sistemos dizainą ir sumažinant triukšmo atsiradimo riziką (priešingai, pjezorezistinius jutiklius reikia pritaikyti prie ADC grandinių ir jie yra pažeidžiami maitinimo šaltinio triukšmo).
٭ Įjungto-lusto savaiminio-kalibravimo galimybė: integruotas-MCU arba ASIC gali pasiekti energijos-savaime-patikrinimą ir periodinį savaiminį-kalibravimą (pvz., palyginimą su kvarco atskaitos dažniu), automatiškai nereikalaujant ilgo{6}}kalifikavimo kalibravimas).
4.Dinaminis atsakas ir raiška
٭ Didelė Q vertė ir didelė skiriamoji geba: vakuuminė pakuotė (atmosferos slėgis < 10⁻³Pa) suteikia rezonatoriui kokybės koeficientą Q > 10 000, o slėgio skiriamoji geba gali siekti 0,001 hPa (0,1 Pa), kuri yra tinkama matuoti nedidelius slėgio pokyčius (pvz., aptikti vertikalų atmosferos aukštį), apytiksliai pranokstančią jutiklio raišką1. talpiniai jutikliai (kurių skiriamoji geba apie 0,1hPa).
٭ Platus dinaminis diapazonas: dėl konstrukcijos dizaino jis gali apimti diapazoną nuo mikro{0}}slėgio (0–1 kPa) iki vidutinio-aukšto slėgio (0–10 MPa) ir išlaikyti aukštą tikslumą visame diapazone (tradiciniams jutikliams kuo platesnis diapazonas, tuo akivaizdesnis tikslumo sumažėjimas).
Pagrindiniai silicio rezonansinių slėgio jutiklių pranašumai yra „didelis tikslumas, didelis stabilumas ir skaitmeninės charakteristikos“. Techniškai esmė yra konvertuoti slėgio matavimo paklaidą iš „klaidų daugia{1}}jungčių analoginio signalo grandinėje“ į „vieno dažnio matavimo klaidas“, naudojant „silicio-rezonansinės struktūros + slėgio-dažnio konversiją“, ir pasiekti klaidų slopinimą optimizuojant visą medžiagų, struktūrų ir algoritmų grandį.