Co je tlakový senzor?
Definice tlaku jako měřené veličiny: Tlak je definován jako síla působící kapalinou nebo plynem na povrch a obvykle se měří v jednotkách síly na jednotku plochy. Běžnými jednotkami jsou Pascal (Pa), Bar (bar), N/mm2 nebo psi (libry na čtvereční palec).
Definice tlaku jako měřené veličiny: Tlak je definován jako síla působící kapalinou nebo plynem na povrch a obvykle se měří v jednotkách síly na jednotku plochy. Běžnými jednotkami jsou Pascal (Pa), Bar (bar), N/mm2 nebo psi (libry na čtvereční palec).
Definice senzoru: Senzor je zařízení, které měří fyzikální veličinu a převádí ji na signál. Veličinou může být například teplota, délka, síla nebo – samozřejmě – tlak. Signál je ve většině případů elektrický, ale může být také optický.
Definice snímače tlaku: Tlakový senzor je tedy přístroj skládající se z prvku citlivého na tlak, který určuje skutečný tlak působící na snímač (pomocí různých pracovních principů) a některých komponent pro převod těchto informací na výstupní signál.
Principy práce tlakových senzorů
V tlakových senzorech se používá celá řada různých technologií, které poskytují přesné výsledky. Následující část zvýrazní některé z nich.
Tlakové senzory na bázi tenzometruPoužijte také prvek citlivý na tlak, kde jsou nalepeny kovové tenzometry nebo jsou naneseny tenkovrstvé měřidla rozprašováním. Tento měřicí prvek může být buď membránou, nebo pro měřidla s kovovou fólií lze použít i měřicí tělesa v plechovce. Velkými výhodami této monolitické konstrukce plechovek jsou zlepšená tuhost a schopnost měřit nejvyšší tlaky až do 15 000 barů. Elektrické připojení se obvykle provádí přes Wheatstoneův můstek, který umožňuje dobré zesílení signálu a přesné a konstantní výsledky měření.Podívejte se na naši nabídku tlakových senzorů na bázi tenzometru.
Kapacitní tlakové senzory používají tlakovou dutinu a membránu k výrobě variabilního kondenzátoru. Membrána se při použití tlaku deformuje a kapacita se odpovídajícím způsobem snižuje. Tato změna kapacity může být měřena elektricky a poté je nastavena ve vztahu k aplikovanému tlaku. Tyto senzory jsou omezeny na nízké tlaky zhruba 40 bar.
Piezorezistivní tlakové senzory se skládají z membrány – většinou vyrobené z křemíku – s integrovanými tenzometry pro detekci deformace v důsledku aplikovaného tlaku. Tyto tenzometry jsou obvykle konfigurovány v obvodu Wheatstone Bridge, aby se snížila citlivost a zvýšil výkon. Vzhledem k použitému materiálu je omezení tlaku kolem 1 000 barů.
Na rozdíl od výše uvedených technologií, které všechny využívají průhyb měřicího tělesa, používají rezonanční tlakové senzory změny rezonanční frekvence ve snímacím mechanismu k měření napětí způsobeného aplikovaným tlakem. V závislosti na konstrukci těchto senzorů může být rezonanční prvek vystaven médiu, kde rezonanční frekvence pak závisí na hustotě média. Někdy jsou tyto senzory také citlivé na nárazy a vibrace.
Dalšími tlakovými senzory, které také nepoužívají měřicí těleso, mohou být tepelné nebo ionizační senzory, které využívají změny tepelné vodivosti v důsledku změn hustoty průtoku nabitých částic k měření aplikovaného tlaku.