選擇用于重癥監(jiān)護(hù)通氣的低壓差變送器（DPT）是機(jī)械設(shè)計(jì)師，工程師和建筑師可以做出的較重要的決定之一。這些變送器可在關(guān)鍵環(huán)境中對(duì)隔離室壓力進(jìn)行精確監(jiān)控和污染控制。如果選擇和安裝得當(dāng)，它們有助于預(yù)防結(jié)核�。═B）等傳染病的傳播。

    保護(hù)性隔離的正壓力，或空氣傳染性隔離控制的負(fù)壓。正壓室的實(shí)例包括醫(yī)院病房，醫(yī)院外科套件，醫(yī)院藥房，藥品和半導(dǎo)體制造潔凈室，生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室和動(dòng)物vivaria。為公眾提供保護(hù)空間的負(fù)壓室包括有結(jié)核病，麻疹水痘或SARS病人的醫(yī)院病房和生物安全實(shí)驗(yàn)室。

為什么在關(guān)鍵環(huán)境中低壓差變送器很重要？

    低DPT精確測(cè)量臨界室空間壓力相對(duì)于相鄰空間壓力的極低壓差，通常是相鄰的走廊或前廳。

    差壓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)是極端低壓測(cè)量，大約0.1“WC（25 Pa）FS范圍，或0.0036 PSI。隨著建筑物中的能量消耗繼續(xù)成為一個(gè)更重要的因素，正在規(guī)定較低的壓差，但不以犧牲安全為代價(jià)。

    有三種常用的低DPT類型：壓阻式應(yīng)變儀，電容式變送器 和微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）變送器。壓阻應(yīng)變儀通常由硅制成，并通過金屬 - 金屬鍵合連接到鋼基板。當(dāng)施加應(yīng)變時(shí)，會(huì)導(dǎo)致單晶膜片的材料變形。這種變形使得惠斯通電橋電路中的電阻器能夠檢測(cè)壓力并產(chǎn)生與感測(cè)壓力成比例的輸出電壓。該壓阻式應(yīng)變計(jì)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，這種變送器存在局限性。它們對(duì)溫度變化的高度敏感性和漂移傾向是不利的。然而，主要的問題是這種類型的變送器不能足夠大以使感測(cè)的壓力有效地使隔膜變形。雖然隔膜可以做得更薄，但會(huì)損害其強(qiáng)度和完整性。使硅膜更大會(huì)使其成本過高。在低壓范圍內(nèi)使用時(shí)，結(jié)果是噪音并影響長期穩(wěn)定性。因此，它們更適合高壓范圍。使用多晶硅薄膜，粘合金屬箔的變送器，厚膜和濺射薄膜以大致相同的方式操作并且顯示出非常相似的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。幸運(yùn)的是，其他變送器技術(shù)可提供更大的操作優(yōu)勢(shì)。

    基于電容壓力變送器已成為壓力測(cè)量應(yīng)用的支柱。電容式壓力變送器相對(duì)于壓阻式壓力變送器的主要優(yōu)點(diǎn)是壓力靈敏度提高，溫度靈敏度降低。其他優(yōu)點(diǎn)包括設(shè)計(jì)簡單，不需要特殊材料，低功耗，高分辨率和低成本。電容式變送器配置包括一個(gè)緊湊的外殼，包含兩個(gè)平行的緊密間隔的電隔離金屬板。一個(gè)板是在施加壓力下能夠輕微彎曲的隔膜; 另一種是絕緣不銹鋼電極。

    施加到隔膜的壓差導(dǎo)致隔膜相對(duì)于固定電極的位移。由此產(chǎn)生的電容變化由敏感的線性比較器電路檢測(cè)，該電路放大并輸出比例，高水平電壓信號(hào)。隔膜的極小偏轉(zhuǎn)有助于較大限度地減少滯后和重復(fù)性誤差，同時(shí)提供快速響應(yīng)時(shí)間。

    一種流行的電容選項(xiàng)是MEMS變送器。MEMS變送器將致動(dòng)器，機(jī)械元件和電子器件集成到通用硅襯底上微技術(shù)。這些變送器可以非常便宜地批量生產(chǎn)。他們也是變得日益很小，隔膜大約為0.02in2。然而，這種小型化存在性能限制，例如不敏感，不準(zhǔn)確和信號(hào)漂移。由于MEMS變送器由脆性材料制成，因此它們不能是裝有很大的力量。這是因?yàn)榇嘈圆牧显诟邞?yīng)力下會(huì)斷裂。電容式MEMS的較大限制變送器，是小型化限制了他們的壓力敏感性高壓力安裝。

    所有壓力變送器都通過隔膜施加的壓力作用。然而，這些應(yīng)用中的壓力非常低，以至于沒有足夠的力來移動(dòng)壓力傳感膜片，除非它足夠大，例如高達(dá)6in2。不幸的是，它們比這要小得多。有些基于硅膜片的電容式變送器具有出色的機(jī)械彈簧性能，但它們的膜片厚度僅限于0.006“。另一方面，由不銹鋼制成的隔膜可以是該尺寸的1/20，從而使它們具有更高的靈敏度。MEMS和集成電路（IC）變送器本質(zhì)上非常小并且將具有非常有限的信號(hào)輸出。增加隔膜尺寸只會(huì)使硅的成本過高。此外，如果它們的輸出信號(hào)被放大，則噪聲成為其性能的重要部分。這些技術(shù)尚未生產(chǎn)出具有足夠信噪比的<1“WC范圍變送器，以便在這些安裝中表現(xiàn)良好。

    因此，關(guān)鍵應(yīng)用的較好的選擇是電容式變送器。該變送器具有MEMS變送器的所有優(yōu)點(diǎn)，但沒有壓力靈敏度限制。非凡的是他們的2“直徑張力金屬膜片。這種相對(duì)較大的振膜是宏電容式傳感相對(duì)于任何其他低壓傳感技術(shù)具有優(yōu)越性能的原因。事實(shí)上，它可以解決一百萬次。隔膜由不銹鋼制成，厚度是紙張厚度的十分之一。它具有出色的彈性，可以限制其移動(dòng)到單張紙的寬度。

    這意味著該變送器可以設(shè)置為不同的壓力范圍。例如，隔膜可配置低徑向張力，適用于0至0.1“ WC的低壓應(yīng)用，并且可配置高徑向張力，適用于0 至100”WC的高壓應(yīng)用。張緊變送器應(yīng)允許高達(dá)2 PSI的超壓（取決于范圍） ）沒有損壞單位。此外，構(gòu)成變送器的部件應(yīng)具有匹配的熱系數(shù)，從而提高溫度性能并提供出色的長期穩(wěn)定性。

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