Hvad er tryksensorer?

Tryksensorer har været efterspurgt siden fremkomsten af dampalderen.Milliarder af sådanne sensorer bruges dagligt til at overvåge væskernes tryk i rør, motorer, hydraulik eller i naturen.Specialiserede sensorer bruges også til at bestemme trykket af faste stoffer eller gasser.En typisk trykføler handler om en kubik tomme i størrelse, skønt nogle måske er hundrede eller flere gange mindre, for eksempel dem, der bruges i mikroelektromekaniske systemer.

De fleste moderne tryksensorer fungerer baseret på et princip kaldet piezoresistance.Tryk får et materiale til at udføre elektricitet i en bestemt hastighed, hvilket fører til et specifikt ladningsstrøm, der er forbundet med et specifikt trykniveau.Denne ladning føres til en ledning, der fører til et kontrolpanel og vises til menneskelig analyse.

Konventionelle tryksensorer bruger filmmodstande, stammemålere, metallegeringer eller polykrystallinske halvledere som de resistive medier.Disse materialer udfører mere eller mindre elektricitet baseret på geometriske deformationer i deres struktur.Da en lineær stigning i tryk ikke fører til en lineær størrelse i deformation, skal kalibreringsteknikker bruges til at bestemme det sande tryk.Disse er indbygget i langt de fleste systemer.

I mere følsomme tryksensorer baseret på monokrystallinske halvledere, der er fremstillet ved hjælp af konventionel halvlederteknologi, kan små deformationer give anledning til store ændringer i resistens.Ændringen i resistens er ikke baseret på geometriske deformationer i det ledende materiale, men på mindre, mere delikat strukturel warpage.

Der er flere forskellige typer tryksensorer.Den ene er en absolut trykføler, der måler absolut tryk ved hjælp af et vakuum som et referencepunkt.En anden er en gage -sensor, der måler tryk ved henvisning til det omgivende atmosfæriske tryk.Der er også differentielle tryksensorer, der måler trykforskellen mellem to kontakter.

Normalt er der et mellemliggende medium mellem væsken måles og selve trykføleren.En metallisk membran eller hermetisk forseglet væskekammer bruges ofte.Især når man måler trykket fra flygtige eller ætsende materialer, som varm olie i en motor, bruges et mellemliggende lag til at forhindre skader på den delikate sensingindretning.Udover deres næsten allestedsnærværende anvendelse i procesudstyr bruges også tryksensorer af naturalister til at bestemme variabler såsom dybden af en ispakke eller tætheden af et klippelag.