Cosa sono i sensori di pressione?

I sensori di pressione sono stati richiesti dall'avvento dell'età del vapore.Miliardi di tali sensori vengono utilizzati quotidianamente per monitorare la pressione dei fluidi in tubi, motori, idraulica o natura.I sensori specializzati vengono anche utilizzati per determinare la pressione di solidi o gas.Un tipico sensore di pressione ha una dimensione di circa un pollice cubico, sebbene alcuni possano essere cento o più volte più piccoli, ad esempio quelli utilizzati nei sistemi microelettromeccanici.

La maggior parte dei sensori di pressione moderna funziona basato su un principio chiamato piezoresistenza.La pressione fa sì che un materiale conducesse elettricità a un certo ritmo, portando a un livello specifico di flusso di carica associato a un livello specifico di pressione.Questa carica viene alimentata a un filo che porta a un pannello di controllo e display per l'analisi umana.

I sensori di pressione convenzionali usano resistori per film, calibri, leghe di metallo o semiconduttori policristallini come mezzo resistivo.Questi materiali conducono più o meno elettricità in base alle deformazioni geometriche nella loro struttura.Poiché un aumento lineare della pressione non porta a una grandezza lineare nella deformazione, le tecniche di calibrazione devono essere utilizzate per determinare la pressione reale.Questi sono integrati nella stragrande maggioranza dei sistemi.

In sensori di pressione più sensibili basati su semiconduttori monocristallini, che sono fabbricati utilizzando la tecnologia dei semiconduttori convenzionali, minuscole deformazioni possono dare origine a grandi cambiamenti nella resistenza.Il cambiamento nella resistenza non si basa su deformazioni geometriche nel materiale conduttore, ma su asterguina strutturale più piccola e più delicata.

Esistono diversi tipi di sensori di pressione.Uno è un sensore di pressione assoluto, che misura la pressione assoluta usando un vuoto come punto di riferimento.Un altro è un sensore di calibro, che misura la pressione in riferimento alla pressione atmosferica ambientale.Esistono anche sensori di pressione differenziale, che misurano la differenza di pressione tra due contatti.

Di solito, esiste un mezzo intermedio tra il fluido da misurare e il sensore di pressione stesso.Viene spesso utilizzato un diaframma metallico o una camera di fluido sigillata ermeticamente.Soprattutto quando si misura la pressione di materiali volatili o corrosivi, come l'olio caldo in un motore, viene utilizzato uno strato intermedio per prevenire danni al delicato dispositivo di rilevamento.Oltre al loro utilizzo quasi ubitivo nelle apparecchiature di processo, i sensori di pressione sono anche utilizzati dai naturalisti per determinare variabili come la profondità di un pacchetto di ghiaccio o la densità di uno strato di roccia.