Увод
У претходном чланку смо детаљно описали класификацију сензора притиска према референци за мерење, укључујући сензоре апсолутног притиска, сензоре манометарског притиска и сензоре диференцијалног притиска. Истражили смо њихове принципе рада, сценарије примене и кључне факторе избора, постављајући основу за избор правог сензора притиска. Ако нисте прочитали претходни део, можетекликните овдеда га прочитам. Међутим, осим референтних мерења, сензори притиска могу се класификовати и по технологији. Разумевање различитих типова сензора притиска према технологији може нам помоћи да пронађемо најприкладнији сензор са високим перформансама за специфичне примене.
Одабир сензора притиска према технологији је кључан јер различите технологије имају значајне разлике у принципима мерења, тачности, времену одзива, стабилности температуре и још много тога. Било да се ради о индустријској аутоматизацији, медицинским уређајима, ваздухопловству или надзору животне средине, избор одговарајућег типа сензора притиска може у великој мери повећати поузданост и ефикасност система. Стога ће се овај чланак бавити принципима рада, сценаријима примене и предностима и недостацима пиезорезистивних, капацитивних, пиезоелектричних, индуктивних и оптичких сензора притиска, помажући вам да направите најинформиранији избор међу многим опцијама.
Пиезорезистивни сензори притиска
Дефиниција и принцип рада
Пиезорезистивни сензори притиска мере притисак кроз промене отпора изазване примењеним притиском. Принцип рада се заснива напиезорезистивни ефекат, где се отпор материјала мења када се подвргне механичкој деформацији (као што је притисак). Типично, пиезорезистивни сензори притиска су направљени од силиконских, керамичких или металних филмова. Када се притисак примени на ове материјале, њихове промене отпора се претварају у електричне сигнале.
Сценарији апликација
Пиезорезистивни сензори притиска се широко користе у различитим индустријским областима, као што су аутомобили, медицински уређаји, кућни апарати и индустријска аутоматизација. У аутомобилској индустрији мере притисак моторног уља и притисак у гумама. У медицинским уређајима користе се за мерење крвног притиска и притиска у респираторном систему. У индустријској аутоматизацији, пиезорезистивни сензори прате притисак у хидрауличним и пнеуматским системима.
Пиезорезистивни сензори притиска серије КСДБ, као што суКСДБ315иКСДБ308серије, додатно проширују могућности ових апликација. Предајници притиска серије КСДБ315 користе санитарне дијафрагме високе прецизности и високе стабилности од дифузног силиконског равног филма, са функцијама против блокирања, дуготрајном поузданошћу и високом прецизношћу, што их чини посебно погодним за индустрије са високим санитарним захтевима, као што су храна и фармацеутских производа. Предајници притиска серије КСДБ308, са напредном технологијом пиезорезистивног сензора и различитим опцијама излазног сигнала, пружају одличну дугорочну стабилност, погодан за различите медије и окружења компатибилна са СС316Л.
Предности и недостаци
Пиезорезистивни сензори притиска нуде високу прецизност, добру линеарност и брзо време одзива. Поред тога, обично су мале величине и погодне за апликације са ограниченим простором. Међутим, ови сензори имају и неке недостатке, као што је осетљивост на промене температуре, што може захтевати температурну компензацију. Штавише, њихова дугорочна стабилност у апликацијама под високим притиском можда неће бити тако добра као код других типова сензора.
Капацитивни сензори притиска
Дефиниција и принцип рада
Капацитивни сензори притиска детектују притисак мерењем промена у капацитивности изазваних примењеним притиском. Ови сензори се обично састоје од две паралелне електродне плоче. Када се примени притисак, растојање између ових плоча се мења, што резултира променом капацитивности. Промена капацитивности се затим претвара у читљиве електричне сигнале.
Сценарији апликација
Капацитивни сензори притиска се широко користе у системима за мерење нивоа течности, детекцију гаса и вакуум. У мерењу нивоа течности они одређују ниво мерењем промена висине течности. У детекцији гаса мере притисак и проток гаса. У вакуум системима, они прате промене унутрашњег притиска.
Капацитивни предајници притиска/диференцијског притиска серије КСДБ602, са модуларним дизајном микропроцесора и напредном технологијом дигиталне изолације, осигуравају изузетну стабилност и отпорност на сметње. Уграђени температурни сензори побољшавају тачност мерења и смањују температурни дрифт, заједно са робусним могућностима самодијагностике, што их чини идеалним за апликације високе прецизности у индустријској аутоматизацији и контроли процеса.
Предности и недостаци
Капацитивни сензори притиска нуде високу осетљивост, ниску потрошњу енергије и добру температурну стабилност. Поред тога, њихова једноставна структура им омогућава дуг животни век. Међутим, они су осетљиви на промене влажности и могу захтевати додатну заштиту у окружењима са високом влажношћу. Штавише, капацитивни сензори можда неће радити добро у апликацијама високог притиска.
Пиезоелектрични сензори притиска
Дефиниција и принцип рада
Пиезоелектрични сензори притиска мере притисак помоћу пиезоелектричног ефекта, где одређени кристални материјали стварају електрична наелектрисања када су подвргнути механичком притиску. Ови материјали обично укључују кварц, баријум титанат и пиезоелектричну керамику. Када се примени притисак, они производе електричне сигнале пропорционалне примењеном притиску.
Сценарији апликација
Пиезоелектрични сензори притиска се широко користе у динамицимерење притиска, као што су испитивање удара, истраживање експлозије и мерење вибрација. У ваздухопловној и аутомобилској индустрији мере притисак сагоревања мотора и ударне таласе. У индустријској аутоматизацији они прате вибрације и механичка напрезања.
Предности и недостаци
Пиезоелектрични сензори притиска нуде одзив високе фреквенције, добре динамичке перформансе и високу осетљивост, што их чини погодним за мерење притисака који се брзо мењају. Међутим, не могу се користити за мерење статичког притиска јер не могу да одржавају пуњење током времена. Такође су осетљиви на температурне промене и могу захтевати температурну компензацију.
Индуктивни сензори притиска
Дефиниција и принцип рада
Индуктивни сензори притиска детектују притисак мерењем промена индуктивности изазваних примењеним притиском. Ови сензори се обично састоје од индуктивног намотаја и покретног језгра. Када се примени притисак, положај језгра се мења, мењајући индуктивност завојнице. Промена индуктивности се затим претвара у читљиве електричне сигнале.
Сценарији апликација
Индуктивни сензори притиска се углавном користе у окружењима са високом температуром и тешким индустријским окружењима, као што су надзор притиска у турбини и системи са високотемпературним флуидима. У индустрији нафте и гаса мере притисак у бушотини. У индустријској аутоматизацији прате притисак високотемпературних гасова и течности.
Предности и недостаци
Индуктивни сензори притиска нуде добру температурну стабилност и високу тачност, погодни за високе температуре и оштра окружења. Њихова робусна структура обезбеђује дугорочну поузданост. Међутим, ови сензори су релативно велики и можда нису погодни за апликације са ограниченим простором. Поред тога, њихова брзина одзива је релативно спора, што их чини мање погодним за брзо мењање мерења притиска.
Сензори притиска са оптичким влакнима
Дефиниција и принцип рада
Сензори притиска са оптичким влакнима детектују притисак мерењем промена светлосних сигнала изазваних примењеним притиском. Ови сензори користе варијације у интензитету светлости, фази или таласној дужини унутар оптичког влакна да би одразили промене притиска. Када се притисак примени на влакно, његова физичка својства се мењају, мењајући светлосне сигнале.
Сценарији апликација
Сензори притиска са оптичким влакнима се широко користе у области медицине, праћења животне средине и истраживања нафте. У области медицине, они мере крвни притисак и унутрашњи телесни притисак. У мониторингу животне средине откривају притиске океана и подземних вода. У истраживању нафте они мере притисак током процеса бушења.
Предности и недостаци
Сензори притиска са оптичким влакнима нуде отпорност на електромагнетне сметње, погодност за мерења на великим удаљеностима и високу осетљивост. Њихова својства материјала омогућавају им да стабилно раде у тешким условима. Међутим, ови сензори су скупи, а њихова инсталација и одржавање су сложени. Такође су осетљиви на механичка оштећења и захтевају пажљиво руковање и заштиту.
Разумевањем принципа рада, сценарија примене и предности и мана различитих типова сензора притиска према технологији, можемо да донесемо боље информисане изборе за специфичне примене, обезбеђујући да одабрани сензори испуњавају захтеве и побољшавају поузданост и ефикасност система.
Време поста: Јул-12-2024