Uvod
U prethodnom članku smo detaljno opisali klasifikaciju senzora tlaka prema referenci mjerenja, uključujući senzore apsolutnog tlaka, senzore manometarskog tlaka i senzore diferencijalnog tlaka. Istražili smo njihove principe rada, scenarije primjene i ključne faktore odabira, postavljajući temelje za odabir pravog senzora tlaka. Ako niste pročitali prethodni dio, možetekliknite ovdjeda ga pročitam. Međutim, osim referentnog mjerenja, senzori tlaka mogu se klasificirati i po tehnologiji. Razumijevanje različitih tipova senzora tlaka prema tehnologiji može nam pomoći da pronađemo najprikladniji i najučinkovitiji senzor za specifične primjene.
Odabir senzora pritiska prema tehnologiji je ključan jer različite tehnologije imaju značajne razlike u principima mjerenja, tačnosti, vremenu odziva, temperaturnoj stabilnosti i još mnogo toga. Bilo da se radi o industrijskoj automatizaciji, medicinskim uređajima, vazduhoplovstvu ili nadzoru životne sredine, odabir odgovarajućeg tipa senzora pritiska može uveliko poboljšati pouzdanost i efikasnost sistema. Stoga će se ovaj članak baviti principima rada, scenarijima primjene, te prednostima i nedostacima piezorezistivnih, kapacitivnih, piezoelektričnih, induktivnih i optičkih senzora tlaka, pomažući vam da napravite najinformiraniji izbor među mnogim opcijama.
Piezorezistivni senzori pritiska
Definicija i princip rada
Piezorezistivni senzori pritiska mjere pritisak kroz promjene otpora uzrokovane primijenjenim pritiskom. Princip rada se zasniva napiezorezistivni efekat, gdje se otpor materijala mijenja kada se podvrgne mehaničkoj deformaciji (kao što je pritisak). Tipično, piezorezistivni senzori pritiska su napravljeni od silikonskih, keramičkih ili metalnih filmova. Kada se pritisak primeni na ove materijale, njihove promene otpora se pretvaraju u električne signale.
Scenariji aplikacija
Piezorezistivni senzori pritiska se široko koriste u različitim industrijskim poljima, kao što su automobilska industrija, medicinski uređaji, kućanski aparati i industrijska automatizacija. U automobilskoj industriji mjere pritisak motornog ulja i pritisak u gumama. U medicinskim uređajima koriste se za mjerenje krvnog pritiska i pritiska u respiratornom sistemu. U industrijskoj automatizaciji, piezorezistivni senzori prate pritisak u hidrauličkim i pneumatskim sistemima.
Piezorezistivni senzori pritiska serije XDB, kao što jeXDB315iXDB308serije, dodatno proširuju mogućnosti ovih aplikacija. Senzori pritiska serije XDB315 koriste sanitarne dijafragme visoke preciznosti i visoke stabilnosti od difuznog silikonskog ravnog filma, sa funkcijama protiv blokiranja, dugotrajnom pouzdanošću i visokom preciznošću, što ih čini posebno pogodnim za industrije s visokim sanitarnim zahtjevima, kao što su hrana i farmaceutski proizvodi. Odašiljači pritiska serije XDB308, s naprednom tehnologijom piezorezistivnih senzora i različitim opcijama izlaznog signala, pružaju odličnu dugoročnu stabilnost, pogodni za različite medije i okruženja kompatibilna sa SS316L.
Prednosti i nedostaci
Piezorezistivni senzori pritiska nude visoku preciznost, dobru linearnost i brzo vreme odziva. Osim toga, obično su male veličine i pogodne za aplikacije sa ograničenim prostorom. Međutim, ovi senzori imaju i neke nedostatke, kao što je osjetljivost na promjene temperature, što može zahtijevati temperaturnu kompenzaciju. Štaviše, njihova dugoročna stabilnost u aplikacijama pod visokim pritiskom možda neće biti tako dobra kao kod drugih tipova senzora.
Kapacitivni senzori pritiska
Definicija i princip rada
Kapacitivni senzori pritiska detektuju pritisak merenjem promena u kapacitivnosti izazvanih primenjenim pritiskom. Ovi senzori se obično sastoje od dvije paralelne elektrodne ploče. Kada se primijeni pritisak, razmak između ovih ploča se mijenja, što rezultira promjenom kapacitivnosti. Promjena kapacitivnosti se zatim pretvara u čitljive električne signale.
Scenariji aplikacija
Kapacitivni senzori pritiska se široko koriste u sistemima za merenje nivoa tečnosti, detekciju gasa i vakuum. U mjerenju nivoa tečnosti, oni određuju nivo mjerenjem promjena visine tečnosti. U detekciji gasa, oni mere pritisak i protok gasa. U vakuum sistemima, oni prate promjene unutrašnjeg pritiska.
Kapacitivni transmiteri pritiska/diferencijskog pritiska serije XDB602, sa modularnim dizajnom mikroprocesora i naprednom tehnologijom digitalne izolacije, osiguravaju izuzetnu stabilnost i otpornost na smetnje. Ugrađeni temperaturni senzori poboljšavaju točnost mjerenja i smanjuju temperaturni pomak, zajedno sa robusnim samodijagnostičkim mogućnostima, što ih čini idealnim za primjenu visoke preciznosti u industrijskoj automatizaciji i kontroli procesa.
Prednosti i nedostaci
Kapacitivni senzori pritiska nude visoku osjetljivost, nisku potrošnju energije i dobru temperaturnu stabilnost. Osim toga, njihova jednostavna struktura daje im dug životni vijek. Međutim, oni su osjetljivi na promjene vlažnosti i mogu zahtijevati dodatnu zaštitu u okruženjima s visokom vlažnošću. Nadalje, kapacitivni senzori možda neće raditi dobro u aplikacijama pod visokim pritiskom.
Piezoelektrični senzori pritiska
Definicija i princip rada
Piezoelektrični senzori pritiska mjere pritisak pomoću piezoelektričnog efekta, gdje određeni kristalni materijali stvaraju električne naboje kada su podvrgnuti mehaničkom pritisku. Ovi materijali obično uključuju kvarc, barij titanat i piezoelektričnu keramiku. Kada se primeni pritisak, oni proizvode električne signale proporcionalne primenjenom pritisku.
Scenariji aplikacija
Piezoelektrični senzori pritiska se široko koriste u dinamicimerenje pritiska, kao što su ispitivanje udara, istraživanje eksplozije i mjerenje vibracija. U vazduhoplovnoj i automobilskoj industriji mere pritisak sagorevanja motora i udarne talase. U industrijskoj automatizaciji oni prate vibracije i mehanička naprezanja.
Prednosti i nedostaci
Piezoelektrični senzori pritiska nude visokofrekventni odziv, dobre dinamičke performanse i visoku osjetljivost, što ih čini pogodnim za mjerenje pritisaka koji se brzo mijenjaju. Međutim, ne mogu se koristiti za mjerenje statičkog tlaka jer ne mogu održavati punjenje tokom vremena. Oni su također osjetljivi na temperaturne promjene i mogu zahtijevati temperaturnu kompenzaciju.
Induktivni senzori pritiska
Definicija i princip rada
Induktivni senzori pritiska detektuju pritisak merenjem promena induktivnosti izazvanih primenjenim pritiskom. Ovi senzori se obično sastoje od induktivne zavojnice i pokretnog jezgra. Kada se primeni pritisak, položaj jezgra se menja, menjajući induktivnost zavojnice. Promjena induktivnosti se zatim pretvara u čitljive električne signale.
Scenariji aplikacija
Induktivni senzori pritiska se uglavnom koriste u visokotemperaturnim okruženjima i teškim industrijskim okruženjima, kao što su nadzor pritiska u turbini i sistemi sa visokotemperaturnim fluidima. U industriji nafte i plina mjere pritisak u bušotini. U industrijskoj automatizaciji oni prate pritisak visokotemperaturnih plinova i tekućina.
Prednosti i nedostaci
Induktivni senzori pritiska nude dobru temperaturnu stabilnost i visoku preciznost, pogodni za visoke temperature i oštra okruženja. Njihova robusna struktura osigurava dugoročnu pouzdanost. Međutim, ovi senzori su relativno veliki i možda nisu prikladni za aplikacije sa ograničenim prostorom. Osim toga, njihova brzina odziva je relativno spora, što ih čini manje prikladnim za brzo mijenjanje mjerenja pritiska.
Senzori pritiska sa optičkim vlaknima
Definicija i princip rada
Senzori pritiska sa optičkim vlaknima detektuju pritisak merenjem promena svetlosnih signala izazvanih primenjenim pritiskom. Ovi senzori koriste varijacije u intenzitetu svjetlosti, fazi ili talasnoj dužini unutar optičkog vlakna kako bi odrazili promjene pritiska. Kada se vrši pritisak na vlakno, njegova fizička svojstva se mijenjaju, mijenjajući svjetlosne signale.
Scenariji aplikacija
Senzori pritiska sa optičkim vlaknima se široko koriste u medicinskim, ekološkim i istraživačkim poljima. U oblasti medicine mjere krvni pritisak i unutrašnji tjelesni pritisak. U monitoringu životne sredine otkrivaju pritiske okeana i podzemnih voda. U istraživanju nafte oni mjere pritisak tokom procesa bušenja.
Prednosti i nedostaci
Senzori pritiska sa optičkim vlaknima nude otpornost na elektromagnetne smetnje, pogodnost za mjerenja na velikim udaljenostima i visoku osjetljivost. Njihova svojstva materijala omogućavaju im da stabilno rade u teškim okruženjima. Međutim, ovi senzori su skupi, a njihova instalacija i održavanje složeni. Također su osjetljivi na mehanička oštećenja, pa im je potrebno pažljivo rukovanje i zaštitu.
Razumijevanjem principa rada, scenarija primjene, te prednosti i nedostataka različitih tipova senzora pritiska prema tehnologiji, možemo donijeti bolje informisane izbore za specifične primjene, osiguravajući da odabrani senzori ispunjavaju zahtjeve i poboljšavaju pouzdanost i efikasnost sistema.
Vrijeme objave: Jul-12-2024