Анализ принципов действия различных типов датчиков давления

Table of Content [Hide]

Датчик давления является наиболее часто используемым датчиком в промышленной практике. Он широко применяется в различных средах промышленной автоматики, включая водное хозяйство и гидроэнергетику, железнодорожный транспорт, интеллектуальные здания, автоматизацию производства, авиакосмическую промышленность, оборонную промышленность, нефтехимию, нефтяные скважины, электроэнергетику, судостроение, станкостроение, трубопроводы и многие другие отрасли. Ниже представлено краткое введение в принципы работы и применение некоторых широко используемых датчиков.

Датчик давления — это устройство, способное воспринимать сигналы давления и преобразовывать их в пригодные для использования выходные электрические сигналы по определенным правилам. Датчик давления обычно состоит из чувствительного к давлению элемента и блока обработки сигнала.

1. Пьезорезистивный датчик давления

Тензометрический резистивный датчик является одним из основных компонентовpiezoresistive pressure sensorПринцип работы металлического тензорезистора основан на явлении, при котором сопротивление тензочувствительного резистора, прикрепленного к основанию, изменяется под действием механической деформации, что обычно называется тензоэффектом.

2. Керамический датчик давления

The ceramic pressure sensorоснован на пьезорезистивном эффекте. Давление непосредственно воздействует на переднюю поверхность керамической мембраны, вызывая её незначительную деформацию. Толстоплёночные резисторы нанесены на обратную сторону мембраны и соединены в мостовую схему Уитстона. Благодаря пьезорезистивному эффекту мост генерирует высоколинейный сигнал напряжения, пропорциональный давлению и напряжению возбуждения. Стандартный сигнал калибруется как 2,0/3,0/3,3 мВ/В в зависимости от диапазона давления, что обеспечивает совместимость с тензометрическими датчиками.

3. Диффузионный кремниевый датчик давления

Принцип работы диффузионного кремниевого датчика давления также основан на пьезорезистивном эффекте. Используя пьезорезистивный эффект, давление измеряемой среды непосредственно воздействует на мембрану датчика (из нержавеющей стали или керамики), в результате чего мембрана совершает микроперемещение, пропорциональное давлению среды. Это вызывает изменение сопротивления датчика; электронная схема обнаруживает это изменение и преобразует его в стандартный измерительный сигнал, соответствующий данному давлению.

4. Пьезоэлектрический датчик давления

Пьезоэлектрический эффект является основным принципом работы пьезоэлектрического датчика. Пьезоэлектрический датчик не может использоваться для статических измерений, так как заряд, возникающий после приложения внешней силы, сохраняется только при бесконечно большом входном сопротивлении цепи. В реальных условиях это не так, поэтому это определяет, чтоpiezoelectric pressure sensorможно измерять только динамическое напряжение.

Самые популярные блоги

Применение дифференциальных датчиков давления в ОВКВ-differential pressure sensor HVAC

Важность датчиков давления в системе ОВКВ-hvac pressure sensors

Датчик давления против преобразователя давления-water pressure transmitter

References