Různé podmínky měření, rozsahy a materiály použité při konstrukci snímače vedou k různým konstrukcím snímačů tlaku. Často lze tlak převést na nějakou přechodnou formu, například na posunutí, zjištěním velikosti výchylky na membráně umístěné v přímce s kapalinou. Snímač pak převádí tento posun na elektrický výstup, jako je napětí nebo proud. Při známé ploše membrány lze pak vypočítat tlak. Snímače tlaku jsou dodávány se stupnicí, která poskytuje metodu převodu na technické jednotky.
Třemi nejuniverzálnějšími typy snímačů tlaku jsou můstkové (založené na tenzometru), s proměnnou kapacitou a piezoelektrické.
Můstkové
Ze všech snímačů tlaku jsou nejběžnější Wheatstonovy můstkové (založené na tenzometru), protože nabízejí řešení splňující různou přesnost, velikost, odolnost a cenová omezení. Snímače na bázi můstků mohou měřit absolutní, manometrický nebo diferenční tlak ve vysokotlakých i nízkotlakých aplikacích. Využívají tenzometrický snímač k detekci deformace membrány vystavené působícímu tlaku.
Obrázek 2: Snímače s tenzometrickým snímačem. Průřez typického snímače tlaku na bázi můstku
Když změna tlaku způsobí vychýlení membrány, na tenzometru se vyvolá odpovídající změna odporu, kterou můžete měřit pomocí podmíněného systému DAQ. Fóliové tenzometry můžete připojit přímo k membráně nebo k prvku, který je s membránou mechanicky spojen. Někdy se používají také křemíkové tenzometry. Při této metodě leptáte rezistory na podložku na bázi křemíku a k přenosu tlaku z membrány na podložku používáte přenosovou kapalinu.
Kapacitní snímače tlaku
Proměnný kapacitní snímač tlaku měří změnu kapacity mezi kovovou membránou a pevnou kovovou deskou. Kapacita mezi dvěma kovovými deskami se změní, pokud se vzdálenost mezi těmito dvěma deskami změní v důsledku působícího tlaku.
Obrázek 3: Kapacita mezi dvěma kovovými deskami. Kapacitní snímač tlaku
Piezoelektrické snímače tlaku
Piezoelektrické snímače spoléhají spíše na elektrické vlastnosti křemenných krystalů než na odporový můstkový převodník. Tyto krystaly při namáhání generují elektrický náboj. Elektrody přenášejí náboj z krystalů do zesilovače zabudovaného ve snímači. Tyto snímače nevyžadují externí zdroj buzení, jsou však náchylné na otřesy a vibrace.
Obrázek 4: Snímače s krystaly v krystalech. Piezoelektrický snímač tlaku
Snímače podmíněného tlaku
Snímače, které obsahují integrované obvody, například zesilovače, se označují jako zesílené snímače. Tyto typy snímačů mohou být konstruovány pomocí můstkových, kapacitních nebo piezoelektrických snímačů. V případě zesíleného snímače na bázi můstku zajišťuje samotná jednotka kompletační odpory a zesílení potřebné k přímému měření tlaku pomocí zařízení DAQ. I když je stále nutné zajistit buzení, přesnost buzení je méně důležitá.
.
