Introducere
În articolul anterior, am detaliat clasificarea senzorilor de presiune după referință de măsurare, inclusiv senzori de presiune absolută, senzori de presiune manometrică și senzori de presiune diferențială. Le-am explorat principiile de lucru, scenariile de aplicare și factorii cheie de selecție, punând bazele pentru alegerea senzorului de presiune potrivit. Dacă nu ați citit partea anterioară, putețiclick aicisă o citească. Cu toate acestea, pe lângă referința de măsurare, senzorii de presiune pot fi clasificați și după tehnologie. Înțelegerea diferitelor tipuri de senzori de presiune în funcție de tehnologie ne poate ajuta să găsim cel mai potrivit și cel mai performant senzor pentru aplicații specifice.
Alegerea senzorilor de presiune în funcție de tehnologie este crucială, deoarece diferitele tehnologii au diferențe semnificative în principiile de măsurare, precizie, timp de răspuns, stabilitatea temperaturii și multe altele. Fie că este vorba de automatizări industriale, dispozitive medicale, aerospațiale sau monitorizare a mediului, selectarea tipului adecvat de senzor de presiune poate îmbunătăți considerabil fiabilitatea și eficiența sistemului. Prin urmare, acest articol va aprofunda principiile de lucru, scenariile de aplicare și avantajele și dezavantajele senzorilor de presiune piezorezistivi, capacitivi, piezoelectrici, inductivi și cu fibră optică, ajutându-vă să faceți cea mai informată alegere dintre multe opțiuni.
Senzori de presiune piezorezistiv
Definiție și principiu de lucru
Senzorii de presiune piezorezistivi măsoară presiunea prin modificări ale rezistenței cauzate de presiunea aplicată. Principiul de lucru se bazează peefect piezoresistiv, unde rezistența unui material se modifică atunci când suferă o deformare mecanică (cum ar fi presiunea). De obicei, senzorii de presiune piezorezistivi sunt fabricați din folii de siliciu, ceramică sau metal. Când se aplică presiune asupra acestor materiale, modificările de rezistență ale acestora sunt convertite în semnale electrice.
Scenarii de aplicare
Senzorii de presiune piezorezistivi sunt utilizați pe scară largă în diverse domenii industriale, cum ar fi auto, dispozitive medicale, aparate de uz casnic și automatizări industriale. În industria auto, aceștia măsoară presiunea uleiului de motor și presiunea în pneuri. În dispozitivele medicale, acestea sunt utilizate pentru a măsura tensiunea arterială și presiunea sistemului respirator. În automatizarea industrială, senzorii piezorezistivi monitorizează presiunea în sistemele hidraulice și pneumatice.
Senzorii de presiune piezorezistivi din seria XDB, cum ar fiXDB315şiXDB308serie, extinde și mai mult posibilitățile acestor aplicații. Transmițătoarele de presiune din seria XDB315 folosesc diafragme sanitare cu film plat de siliciu difuz de înaltă precizie și stabilitate ridicată, cu funcții anti-blocare, fiabilitate pe termen lung și precizie ridicată, făcându-le deosebit de potrivite pentru industriile cu cerințe sanitare ridicate, cum ar fi alimentația și produse farmaceutice. Transmițătoarele de presiune din seria XDB308, cu tehnologie avansată de senzori piezoresistivi și diverse opțiuni de ieșire a semnalului, oferă o stabilitate excelentă pe termen lung, potrivite pentru diverse medii și medii compatibile cu SS316L.
Avantaje și dezavantaje
Senzorii de presiune piezorezistivi oferă precizie ridicată, liniaritate bună și timp de răspuns rapid. În plus, acestea sunt de obicei de dimensiuni mici și potrivite pentru aplicații cu spațiu limitat. Cu toate acestea, acești senzori au și unele dezavantaje, cum ar fi sensibilitatea la schimbările de temperatură, care pot necesita compensarea temperaturii. Mai mult, stabilitatea lor pe termen lung în aplicații de înaltă presiune poate să nu fie la fel de bună ca alte tipuri de senzori.
Senzori capacitivi de presiune
Definiție și principiu de lucru
Senzorii capacitivi de presiune detectează presiunea prin măsurarea modificărilor capacității cauzate de presiunea aplicată. Acești senzori constau de obicei din două plăci de electrozi paralele. Când se aplică presiune, distanța dintre aceste plăci se modifică, rezultând o modificare a capacității. Schimbarea capacității este apoi convertită în semnale electrice lizibile.
Scenarii de aplicare
Senzorii capacitivi de presiune sunt utilizați pe scară largă în măsurarea nivelului lichidului, detectarea gazelor și sistemele de vid. În măsurarea nivelului lichidului, ele determină nivelul prin măsurarea modificărilor înălțimii lichidului. În detectarea gazelor, ei măsoară presiunea și debitul gazului. În sistemele de vid, acestea monitorizează schimbările de presiune internă.
Transmițătoarele capacitive de presiune/presiune diferențială din seria XDB602, cu design modular de microprocesor și tehnologie avansată de izolare digitală, asigură stabilitate și rezistență excepționale la interferențe. Senzorii de temperatură încorporați îmbunătățesc precizia măsurării și reduc variația de temperatură, împreună cu capabilități robuste de autodiagnosticare, făcându-i ideali pentru aplicații de înaltă precizie în automatizarea industrială și controlul proceselor.
Avantaje și dezavantaje
Senzorii capacitivi de presiune oferă o sensibilitate ridicată, un consum redus de energie și o bună stabilitate a temperaturii. În plus, structura lor simplă le oferă o durată de viață lungă. Cu toate acestea, sunt sensibili la schimbările de umiditate și pot necesita protecție suplimentară în medii cu umiditate ridicată. Mai mult, este posibil ca senzorii capacitivi să nu funcționeze bine în aplicațiile de înaltă presiune.
Senzori de presiune piezoelectrici
Definiție și principiu de lucru
Senzorii de presiune piezoelectrici măsoară presiunea folosind efectul piezoelectric, în care anumite materiale cristaline generează sarcini electrice atunci când sunt supuse presiunii mecanice. Aceste materiale includ de obicei cuarț, titanat de bariu și ceramică piezoelectrică. Când se aplică presiune, ele produc semnale electrice proporționale cu presiunea aplicată.
Scenarii de aplicare
Senzorii de presiune piezoelectrici sunt utilizați pe scară largă în dinamicămăsurarea presiunii, cum ar fi testarea la impact, cercetarea exploziilor și măsurarea vibrațiilor. În industria aerospațială și auto, aceștia măsoară presiunea de ardere a motorului și undele de șoc. În automatizarea industrială, ei monitorizează vibrațiile și stresul mecanic.
Avantaje și dezavantaje
Senzorii de presiune piezoelectrici oferă răspuns de înaltă frecvență, performanță dinamică bună și sensibilitate ridicată, făcându-i potriviți pentru măsurarea presiunilor în schimbare rapidă. Cu toate acestea, nu pot fi utilizate pentru măsurarea presiunii statice, deoarece nu pot menține o încărcare în timp. De asemenea, sunt sensibili la schimbările de temperatură și pot necesita compensarea temperaturii.
Senzori de presiune inductivi
Definiție și principiu de lucru
Senzorii de presiune inductivi detectează presiunea prin măsurarea modificărilor inductanței cauzate de presiunea aplicată. Acești senzori constau de obicei dintr-o bobină inductivă și un miez mobil. Când se aplică presiune, poziția miezului se schimbă, modificând inductanța bobinei. Schimbarea inductanței este apoi convertită în semnale electrice lizibile.
Scenarii de aplicare
Senzorii de presiune inductivi sunt utilizați în principal în medii cu temperatură ridicată și setări industriale dure, cum ar fi monitorizarea presiunii în turbine și sistemele de fluide la temperatură înaltă. În industria petrolului și gazelor, aceștia măsoară presiunea în fund. În automatizarea industrială, ei monitorizează presiunea gazelor și lichidelor la temperatură ridicată.
Avantaje și dezavantaje
Senzorii de presiune inductivi oferă o bună stabilitate a temperaturii și o precizie ridicată, potriviți pentru temperaturi ridicate și medii dure. Structura lor robustă oferă fiabilitate pe termen lung. Cu toate acestea, acești senzori sunt relativ mari și pot să nu fie potriviți pentru aplicații cu spațiu limitat. În plus, viteza lor de răspuns este relativ lentă, făcându-le mai puțin potrivite pentru măsurători de presiune care se schimbă rapid.
Senzori de presiune cu fibră optică
Definiție și principiu de lucru
Senzorii de presiune cu fibră optică detectează presiunea prin măsurarea modificărilor semnalelor luminoase cauzate de presiunea aplicată. Acești senzori folosesc variații ale intensității luminii, fazei sau lungimii de undă în interiorul fibrei optice pentru a reflecta schimbările de presiune. Când se aplică presiune asupra fibrei, proprietățile fizice ale acesteia se modifică, modificând semnalele luminoase.
Scenarii de aplicare
Senzorii de presiune cu fibră optică sunt utilizați pe scară largă în domeniile medical, de monitorizare a mediului și de explorare petrolieră. În domeniul medical, ele măsoară tensiunea arterială și presiunea internă a corpului. În monitorizarea mediului, ele detectează presiunile oceanelor și ale apelor subterane. În explorarea petrolului, ei măsoară presiunea în timpul proceselor de foraj.
Avantaje și dezavantaje
Senzorii de presiune cu fibră optică oferă imunitate la interferențe electromagnetice, potrivire pentru măsurători la distanță lungă și sensibilitate ridicată. Proprietățile lor materiale le permit să funcționeze stabil în medii dure. Cu toate acestea, acești senzori sunt costisitori, iar instalarea și întreținerea lor sunt complexe. Ele sunt, de asemenea, sensibile la deteriorări mecanice, necesitând manipulare și protecție atentă.
Înțelegând principiile de lucru, scenariile de aplicare și avantajele și dezavantajele diferitelor tipuri de senzori de presiune în funcție de tehnologie, putem face alegeri mai informate pentru aplicații specifice, asigurându-ne că senzorii selectați îndeplinesc cerințele și îmbunătățim fiabilitatea și eficiența sistemului.
Ora postării: Iul-12-2024