Co to są czujniki ciśnienia?

Czujniki ciśnienia są poszukiwane od nadejścia wieku parowego.Miliardy takich czujników są używane codziennie do monitorowania ciśnienia płynów w rurach, silnikach, hydraulice lub w naturze.Specjalistyczne czujniki są również wykorzystywane do określenia ciśnienia ciał stałych lub gazów.Typowy czujnik ciśnienia ma około cala sześciennego, choć niektóre mogą być sto lub więcej razy mniejsze, na przykład te stosowane w systemach mikroelektromechanicznych.

Większość nowoczesnych czujników ciśnienia działa na podstawie zasady zwanej piezolizacyjną.Ciśnienie powoduje, że materiał prowadzi energię elektryczną z pewną prędkością, co prowadzi do określonego poziomu przepływu ładunku związanego z określonym poziomem ciśnienia.Ładunek ten jest podawany do przewodu, który prowadzi do panelu sterowania i wyświetla się do analizy człowieka.

Konwencjonalne czujniki ciśnienia wykorzystują rezystory filmowe, wskaźniki odkształcenia, stopy metali lub półprzewodników polikrystalicznych jako środków rezystancyjnych.Materiały te przeprowadzają mniej lub bardziej energię elektryczną w oparciu o deformacje geometryczne w ich strukturze.Ponieważ liniowy wzrost ciśnienia nie prowadzi do wielkości liniowej w deformacji, należy zastosować techniki kalibracji do określenia prawdziwego ciśnienia.Są one wbudowane w zdecydowanej większości systemów.

W bardziej wrażliwych czujnikach ciśnienia opartych na monokrystalicznych półprzewodnikach, które są wytwarzane przy użyciu konwencjonalnej technologii półprzewodników, niewielkie deformacje mogą powodować duże zmiany oporności.Zmiana oporu nie opiera się na deformacjach geometrycznych w materiale przewodzącym, ale na mniejszym, bardziej delikatniejszym wypaczeniu strukturalnym.

Istnieje kilka różnych rodzajów czujników ciśnienia.Jednym z nich jest bezwzględny czujnik ciśnienia, który mierzy ciśnienie bezwzględne za pomocą próżni jako punktu odniesienia.Kolejnym jest czujnik GAGE, który mierzy ciśnienie przez odniesienie do ciśnienia atmosferycznego otoczenia.Istnieją również różnicowe czujniki ciśnienia, które mierzą różnicę ciśnienia między dwoma kontaktami.

Zazwyczaj istnieje pośrednik między mierzonym płynem a samym czujnikiem ciśnienia.Często stosuje się metaliczną przeponę lub hermetycznie zapieczętowaną komorę płynu.Zwłaszcza podczas pomiaru ciśnienia materiałów lotnych lub korozyjnych, takich jak gorący olej w silniku, warstwa pośrednia stosuje się, aby zapobiec uszkodzeniu delikatnego urządzenia wykrywającego.Oprócz niemal ubitynnego użycia w urządzeniach procesowych, czujniki ciśnienia są również wykorzystywane przez przyrodników do określenia zmiennych, takich jak głębokość pakietu lodu lub gęstość warstwy skalnej.