Vad är trycksensorer?

Trycksensorer har varit efterfrågade sedan ångåldernas tillkomst.Miljarder av sådana sensorer används dagligen för att övervaka trycket på vätskor i rör, motorer, hydraulik eller i naturen.Specialiserade sensorer används också för att bestämma trycket på fasta ämnen eller gaser.En typisk trycksensor är ungefär en kubik tum i storlek, även om vissa kan vara hundra eller fler gånger mindre, till exempel de som används i mikroelektromekaniska system.

De flesta moderna trycksensorer fungerar baserat på en princip som kallas piezoresistens.Trycket får ett material att utföra elektricitet i en viss hastighet, vilket leder till en specifik laddningsflöde förknippad med en specifik trycknivå.Denna laddning matas till en tråd som leder till en kontrollpanel och visas för mänsklig analys.

Konventionella trycksensorer använder filmmotstånd, stammätare, metalllegeringar eller polykristallina halvledare som resistiva medier.Dessa material utför mer eller mindre elektricitet baserat på geometriska deformationer i deras struktur.Eftersom en linjär ökning av trycket inte leder till en linjär storlek i deformation, måste kalibreringstekniker användas för att bestämma det verkliga trycket.Dessa är inbyggda i de allra flesta system.

I mer känsliga trycksensorer baserade på monokristallina halvledare, som är tillverkade med konventionell halvledarteknologi, kan små deformationer ge upphov till stora förändringar i motstånd.Förändringen i resistens är inte baserad på geometriska deformationer i det ledande materialet, utan på mindre, mer känsliga strukturella krigssystem.

Det finns flera olika typer av trycksensorer.Den ena är en absolut trycksensor, som mäter absolut tryck med ett vakuum som referenspunkt.En annan är en gage -sensor, som mäter tryck med hänvisning till det omgivande atmosfärstrycket.Det finns också differentiella trycksensorer, som mäter tryckskillnaden mellan två kontakter.

Vanligtvis finns det ett mellanliggande medium mellan vätskan som mäts och själva trycksensorn.Ett metalliskt membran eller hermetiskt förseglad vätskekammare används ofta.Speciellt när man mäter trycket på flyktiga eller frätande material, som varm olja i en motor, används ett mellanhandskikt för att förhindra skador på den känsliga avkänningsanordningen.Förutom deras nästan allestädes närvarande användning i processutrustning används trycksensorer också av naturforskare för att bestämma variabler som djupet på ett ispaket eller tätheten för ett bergskikt.