Sensor de presión y tipos de mediciones de presión

A sensor de presión es un dispositivo o dispositivo que puede detectar señales de presión y convertir las señales de presión en señales eléctricas de salida utilizables de acuerdo con ciertas reglas.Un sensor de presión generalmente consiste en un elemento sensible a la presión y una unidad de procesamiento de señal. Acordes a los diferentes tipos de presión de prueba, los sensores de presión se pueden dividir en sensores de presión de medidor, sensores de presión diferencial y sensores de presión absolutos.Los sensores de presión son los sensores más utilizados en la práctica industrial. Máquinas herramientas, tuberías y muchas otras industrias.Un sensor de presión es un dispositivo que mide la presión de un gas o líquido. La presión representa la fuerza requerida para evitar que un fluido se expande, generalmente expresado en fuerza por unidad de área. Un sensor de presión generalmente actúa como un transductor; genera una señal basada en una señal. En la presión aplicada. Para fines en este documento, tales señales son señales eléctricas.Los sensores de presión se utilizan para el control y el monitoreo en miles de aplicaciones cotidianas. Los sensores de presión también se pueden usar para medir indirectamente otras variables, como flujo de fluido/gas, velocidad, nivel de agua y altitud. Los sensores de presión también pueden llamarse sensores de presión, transmisores de presión , transductores de presión, indicadores de presión, medidores de presión y manómetros, entre otros nombres.Los sensores de presión pueden variar ampliamente en tecnología, diseño, rendimiento, idoneidad de aplicaciones y costos. En una estimación conservadora, probablemente haya más de 50 tecnologías y al menos 300 empresas que hacen sensores de presión en todo el mundo.También hay una clase de sensores de presión diseñados para medir en modo dinámico para capturar cambios de presión de muy alta velocidad. Las aplicaciones examinadas para tales sensores incluyen medir la presión de combustión en los cilindros del motor o las turbinas de gas. Estos sensores generalmente están hechas de materiales piezoeléctricos como cuarzo como cuarzo. .Algunos sensores de presión son interruptores de presión que se encienden o apagan a una presión específica. Por ejemplo, una bomba de agua puede controlarse mediante un interruptor de presión para que comience cuando el sistema descarga agua, reduciendo la presión en el depósito.

Tipos de mediciones de presión

Los sensores de presión se pueden clasificar de acuerdo con el rango de presión que miden, el rango de temperatura en el que operan y, lo más importante, el tipo de presión que miden. diferentes nombres.

Sensor de presión absoluta

Este sensor mide la presión en relación con un vacío perfecto. Los sensores de presión absolutos se utilizan en aplicaciones que requieren una referencia constante, como aplicaciones industriales de alto rendimiento, como monitoreo de bombas de vacío, medición de presión de líquido, envasado industrial, control de procesos industriales e inspección aeroespacial.

Sensor de presión de calibre

Este sensor mide la presión en relación con la presión atmosférica. Un medidor de neumáticos es un ejemplo de medición de la presión del medidor; cuando indica cero, mide la misma presión que la presión ambiente. Los sensores más De lo contrario, las fluctuaciones de presión atmosférica (clima) se reflejarían como errores en los resultados de la medición.

Sensor de presión de vacío

Este término puede ser confuso. Se puede usar para describir sensores que miden la presión por debajo de la presión atmosférica, mostrando la diferencia entre la presión baja y la presión atmosférica, pero también se puede usar para describir sensores que miden la presión absoluta en relación con el vacío.

Sensor de presión diferencial

Este sensor mide la diferencia entre dos presiones, una unida a cada lado del sensor. Se utilizan sensores de presión diferentes para medir muchas propiedades, como la caída de presión a través de un filtro de aceite o filtro de aire, nivel de líquido (comparando la presión por encima y por debajo el líquido) o la velocidad de flujo (midiendo el cambio de presión en una restricción). técnicamente, la mayoría de los sensores de presión son en realidad sensores de presión diferenciales; Por ejemplo, un sensor de presión de calibre es solo un sensor de presión diferencial con un lado abierto a la atmósfera ambiente.

Sensor de presión sellada

Este sensor es similar a un sensor de presión de calibre, excepto que mide la presión en relación con una presión fija en lugar de la presión atmosférica ambiente (que varía según la ubicación y el clima).

Tecnología de detección de presión

Hay dos categorías básicas de sensores de presión analógica,Tipos de cosechador de fuerza Estos tipos de transductores de presión electrónica generalmente usan una cosechadora de fuerza (como un diafragma, pistón, tubo de Bourdon o fuelles) para medir la tensión (o desviación) debido a la aplicación de una fuerza en un área (presión).

Calibre de tensión piezoresistiva

Usando el efecto piezoresistivo de los medidores de tensión unidos o formados para detectar la tensión inducida por la presión aplicada, la resistencia aumenta a medida que la presión deforma el material. Los tipos de tecnología común son silicio (cristal único), película delgada de polisilicio, lámina de metal unida, película gruesa, silicio en zafiro y película delgada pulverizada. Típicamente, los medidores de deformación están conectados para formar un circuito de puente de piedra de trigo para maximizar la salida del sensor y reducir la sensibilidad al error. Esta es la tecnología de detección más utilizada para la medición de presión general.

Capacitivo

Se utilizan un diafragma y una cámara de presión para crear un condensador variable para detectar la tensión debido a la presión aplicada, con la capacitancia disminuyendo a medida que la presión deforma la diafragma. Tecnología CMOS y la posibilidad de usar materiales 2D delgados.

Electromagnético

Medición del desplazamiento del diafragma mediante cambios en la inductancia (magnetoresistiva), LVDT, efecto de pasillo o principios de corriente de Fouca Eddy.

Piezoeléctrico

El efecto piezoeléctrico en ciertos materiales, como el cuarzo, se usa para medir la tensión en el mecanismo de detección debido a la presión. Esta técnica se usa comúnmente para medir altas presiones dinámicas. Dado que el principio básico es los sensores piezoeléctricos dinámicos no pueden medir la presión estática.

Vibrante

Los sensores de presión basados ​​en el medidor de tensión también utilizan elementos sensibles a la presión con medidores de tensión de metal pegados o medidores de película delgada aplicadas por pulverización. El elemento de medición puede ser un diafragma o alojamiento de aluminio de metal enlatado. La mayor ventaja de este diseño de un tanque de una pieza aumenta La rigidez y la capacidad de medir las presiones máximas de hasta 15,000 bares. La conexión eléctrica generalmente se realiza con un puente de piedra de trigo, que amplifica bien la señal y obtiene mediciones precisas y constantes.

Óptico

Las técnicas incluyen el uso de cambios físicos en las fibras ópticas para detectar la tensión debido a la presión aplicada. Un ejemplo común de este tipo es el uso de rejillas de fibra Bragg. Esta técnica se utiliza en aplicaciones desafiantes donde las mediciones pueden ser a grandes distancias, a altas temperaturas, o puede beneficiarse de la inmunidad EMI inherente. Otra técnica similar utiliza una construcción multicapa de películas elásticas que pueden cambiar la longitud de onda reflejada en respuesta a la presión aplicada (tensión).

Potenciométrico

Usando el movimiento del limpiaparabrisas a lo largo del mecanismo de resistencia para detectar la cepa inducida por la presión aplicada.

Balance de fuerza

La fuerza balanceando los tubos de sílice de sílice fusionado usa un tubo de Bourdon helicoidal para aplicar una fuerza sobre una armadura giratoria que contiene un espejo, un haz de luz reflejado del espejo detecta el desplazamiento angular, se aplica una corriente al electroimán en la armadura para eliminar la fuerza desde el tubo y el desplazamiento angular se hace cero y la corriente aplicada a la bobina se usa como valor medido. Estos sensores son precisos a alrededor de 1 ppm de escala completa debido a las propiedades mecánicas y térmicas extremadamente estables y repetibles de la sílice fusionada y el El equilibrio de la fuerza que elimina la mayoría de los efectos no lineales. Desde que las estructuras de sílice fusionadas extremadamente finas hechas a mano requieren habilidades especializadas para construir estos sensores generalmente se limitan a fines científicos y de calibración. Los sensores no equilibrados de la fuerza tienen una precisión más baja y no pueden leer el desplazamiento angular con la misma precisión que las mediciones equilibradas de la fuerza, aunque estos sensores ya no se usan debido a su mayor tamaño y su construcción más fácil.

Otros tipos

• Resonante

• Térmico

• Ionization