Czujniki ciśnienia MEMS: wodoodporne barometry, pomiar w cieczach i nowe zastosowania

Miniaturowe czujniki ciśnienia MEMS kojarzą się głównie z telefonami, w których pomagają wyznaczyć piętro budynku. Ich zastosowania są jednak znacznie szersze. Mierzą poziom wody w zbiornikach i ciśnienie w liniach nawadniających, służą jako barometry stacji pogodowych, a także pozwalają wykryć otwarcie obudowy albo nieszczelność. Ostatnie miesiące przyniosły kilka nowości, które poszerzają te możliwości.

Piezorezystywne czy pojemnościowe?

Większość czujników MEMS mierzy ugięcie cienkiej membrany krzemowej. W wersji piezorezystywnej zmienia się rezystancja wbudowanych w membranę rezystorów. W wersji pojemnościowej zmienia się pojemność między membraną a elektrodą. Rozwiązania pojemnościowe zwykle zużywają mniej energii i mają mniejszy szum. Piezorezystywne są prostsze i dobrze znoszą szerokie zakresy. W praktyce jednak o przydatności czujnika w terenie częściej decyduje sposób ochrony membrany przed środowiskiem niż sama zasada pomiaru.

Nowości warte uwagi

• Pomiar bezpośrednio w medium. Melexis rozszerzył w lipcu 2026 roku rodzinę Triphibian o warianty niskociśnieniowe. Cała rodzina obejmuje zakres 2–70 bar, a czujniki mogą mierzyć bezpośrednio w gazach i cieczach (np. w mieszaninach glikolu), a producent deklaruje odporność także na zamarznięcie medium. Producent kieruje je przede wszystkim do układów chłodzenia baterii i centrów danych, ale ten sam kierunek jest interesujący dla hydrauliki i nawadniania.
• Barometry zanurzalne. ST LPS27DEWO ma dwa zakresy pomiarowe: barometryczny i rozszerzony do około 6000 hPa, co odpowiada kilkudziesięciu metrom słupa wody. Ma też interfejsy I²C, I3C i SPI oraz bufor FIFO. To następca wcześniejszych wodoodpornych czujników ST.
• Żel zamiast otwartej membrany. Bosch BMP585 (na rynku od 2023 roku) ma wnękę wypełnioną żelem, odporną na wodę słodką, słoną i chlorowaną. W 2026 roku trafił do projektu referencyjnego platformy urządzeń noszonych, co pokazuje, że odporność na wodę stała się standardem.
• Czujnik z „własnym rozumem”. Infineon XENSIV KP497 (nota katalogowa z grudnia 2025 roku) łączy pomiar ciśnienia bezwzględnego 20–250 kPa z akcelerometrem, czujnikiem temperatury i pomiarem napięcia. Ma też tryb autonomiczny z progami alarmowymi, dzięki któremu mikrokontroler może pozostawać w uśpieniu, dopóki nic się nie dzieje.
• Przepływ. Sensirion SFM3505-300 (lipiec 2026) to przykład czujników przepływu gazu opartych na pomiarach termicznych, które w wielu zastosowaniach zastępują pomiar różnicy ciśnień na kryzie.

Na co uważać przy doborze

Badania: rezonatory i czujniki elastyczne

W literaturze rozwijają się dwa kierunki. Pierwszy to rezonansowe czujniki MEMS o bardzo dużej rozdzielczości, mierzące przesunięcie częstotliwości drgań struktury zamiast jej ugięcia. Drugi to elastyczne czujniki ciśnienia i dotyku z grafenu, MXenów i polimerów przewodzących, przeznaczone do robotyki i urządzeń noszonych. Piszemy o nich we wpisie o elastycznych czujnikach nacisku.

• czujniki
• ciśnienie
• nowości
• MEMS