关于HPSAC3000硅压阻式传感器使用中性能及操作方式的解析

HPSAC3000系列传感器是由北京盛思瑞特传感器技术有限公司引进的一款进口硅压阻传感器芯体，其核心工作原理是：硅膜片受压变形→扩散电阻阻值变化→惠斯通电桥输出电压变化。其量程范围从10mbar 至7bar，模拟毫伏输出，分为恒流激励及恒压激励2种方式，目前市场较多使用的是HPSAC3000系列1.5mA恒流激励的产品。

HPSAC3000系列压力传感器从结构方式和管脚定义与NOVA的NPC-1210 或者SMI的5651系列有诸多相似，很多终端使用者会对三者进行护体使用，下面小编就这三者的具体性能擦书及实际使用中遇到的部分问题进行解析，已便于广大用户选择到适合自己的产品。

 

 

 

 

 

图一是对三者进行的总体参数对比

从对比图示中可以看出三者的结构外观相似，参数也大体相同，但是在实际应用的过程中还是会出现不同程度的差异性。

 

 

工作温度

 

 

HPSAC3000系列压力传感器的温度补偿范围是0-70°，工作温度-25~85°，其他2款传感器的温度补偿范围是0-60°，工作温度-40~125°。

 

 

优先选择HPSAC3000系列压力传感器的场景： 温度主要分布在0-70°C且要求高精度，如医疗设备、实验室仪表。 无需极端温度耐受，追求性价比，工作温度范围较窄的传感器通常成本更低。 

 

 

优先选择NPC-1210或SMI 5651的场景：环境温度可能超出-25°C或85°C，如车载电子、油气管道监测。 需要短期耐受60-125°C高温冲击，如工业设备故障时的瞬态高温。

 

 

注意事项 

 

 

补偿失效风险： 传感器在60-125°C工作时，需确认其未补偿状态下的最大允许误差是否满足需求。 若精度要求严格，可叠加外部温度传感器+软件补偿（如多项式拟合）。 

 

 

封装材料限制： 传感器的宽工作温度可能依赖耐高温封装（如陶瓷基底、硅胶密封），需确认与安装环境的化学兼容性。 

 

 

校准周期： 传感器在极端温度下使用后，建议缩短校准周期（如从1年调整为3个月），以抵消未补偿区间的累积漂移。

 

 

恒流激励及恒压激励

 

 

HPSAC3000压阻式传感器是恒流1.5mA驱动惠斯通电桥，直接对应压力变化，可以消除温度引起的导线电阻变化误差（如工业压力变送器等）。

 

 

 

 关于传感器检测方法

 

 

在实际应用中使用者会发生传感器芯体安装好以后不正常的状态，下面就如何检测HPSAC3000，npc-1210和sm5651这种压阻式的传感器芯体来做简单介绍：

 

 

1.检查物理连接 （无需通电） 

 

 

工具：目视检查、万用表（欧姆档） 

 

 

步骤： 确认电阻连接：检查电桥四个臂（R 1 ,R 2,R 3,R 4）是否按正确拓扑连接（菱形结构），无虚焊或脱焊。 

 

 

测量导线通断：用万用表测试各节点间导线的电阻，确保无断路（电阻趋近于0Ω）或短路（电阻异常低）。 

 

 

验证激励端与输出端：确认电源V in和输出端V out接线正确，未反接。 

 

 

2.静态电阻测量 

 

 

目标：确认各桥臂电阻值是否符合标称值。

 

 

步骤：不通电不焊接的状态下，用万用表分别测量四个桥臂电阻：若阻值相近，电桥基本平衡。若阻值间为零或者无穷大，可能电阻失配或接触不良。

 

 

理想平衡条件： R 1 /R 2 =R 3 /R 4，即输入脚或输出脚间阻值相对平衡。

 

 

HPSAC3000输入阻值2000-4000Ω，输出阻值2700-4000Ω。正常的标称阻值为：3300Ω左右

 

 

而npc-1210的输入阻值范围是2500-6000Ω，输出阻值4000-6000Ω，标称阻值：4000Ω-5000Ω。

 

 

所以当我们应用传感器时一定在其额定电流或电压下启动工作，否则容易造成传感器惠斯通电桥的损伤。

 

 

关于热插拔

 

 

热插拔是指在设备通电状态下插拔传感器，对传感器及其系统的影响如下：

 

 

电气冲击与硬件损坏 

 

 

浪涌电流/电压：传感器通电时插入可能因电容充电或电感效应产生瞬间浪涌电流，导致传感器或接口电路的元件过载损坏。 

 

 

接触火花：插拔瞬间的接触不良可能引发电弧放电，尤其在高压或大电流场景下，可能烧毁触点或引发电磁干扰（EMI）。 

 

 

电源反接风险：若接口未设计防呆保护，热插拔可能导致电源极性意外反转，直接损坏传感器。

 

 

热插拔可能引入温度漂移或校准偏移，需重新标定。

 

 

 

建议操作流程 

 

 

查阅手册：确认传感器的规格书是否允许热插拔。 

 

 

断电操作：若无法确定兼容性，尽量在断电时插拔。 

 

 

防护措施： 

 

 

使用带指示灯的防静电手环。 

 

 

在接口处增加EMI滤波器和缓冲电路。 

 

 

测试验证：在非关键系统中模拟热插拔场景，监测电压、通信日志及系统稳定性。