A különböző mérési feltételek, tartományok és az érzékelő felépítéséhez használt anyagok különböző nyomásérzékelő-konstrukciókat eredményeznek. Gyakran a nyomást valamilyen köztes formára, például elmozdulássá alakíthatja át a folyadékkal egy vonalban elhelyezett membránon bekövetkező elhajlás mértékének érzékelésével. Az érzékelő ezt az elmozdulást ezután elektromos kimenetté, például feszültséggé vagy árammá alakítja. A membrán ismert területének ismeretében ezután kiszámítható a nyomás. A nyomásérzékelőket olyan skálával csomagolják, amely lehetőséget biztosít a műszaki mértékegységekre való átváltásra.
A nyomásérzékelők három legáltalánosabb típusa a híd (nyúlásmérő alapú), a változó kapacitású és a piezoelektromos.
Híd alapú
A nyomásérzékelők közül a Wheatstone-híd alapú (nyúlásmérő alapú) érzékelők a legelterjedtebbek, mert olyan megoldást kínálnak, amely megfelel a különböző pontossági, méretbeli, robusztussági és költségbeli korlátoknak. A híd alapú érzékelők abszolút, mérő- vagy differenciálnyomást mérhetnek magas és alacsony nyomású alkalmazásokban egyaránt. Ezek egy nyúlásmérő segítségével érzékelik az alkalmazott nyomásnak kitett membrán deformációját.
2. ábra. Egy tipikus híd alapú nyomásérzékelő keresztmetszete
Amikor a nyomásváltozás hatására a membrán elhajlik, a nyúlásmérőn ennek megfelelő ellenállásváltozás keletkezik, amelyet egy kondicionált DAQ-rendszerrel mérhet. A fóliás nyúlásmérőket közvetlenül a membránhoz vagy a membránhoz mechanikusan csatlakoztatott elemhez ragaszthatja. Néha szilíciumból készült nyúlásmérő műszereket is használnak. Ennél a módszernél egy szilíciumalapú hordozóra ellenállásokat marat, és átviteli folyadékkal továbbítja a nyomást a membránról a hordozóra.
Kapacitív nyomásérzékelők
A változó kapacitású nyomásátalakító egy fém membrán és egy rögzített fémlemez közötti kapacitásváltozást méri. A két fémlemez közötti kapacitás akkor változik, ha a két lemez közötti távolság az alkalmazott nyomás hatására megváltozik.
3. ábra. Kapacitív nyomásátalakító
Piezoelektromos nyomásérzékelők
A piezoelektromos érzékelők a kvarckristályok elektromos tulajdonságaira támaszkodnak, nem pedig az ellenállásos hídváltókra. Ezek a kristályok feszültség hatására elektromos töltést generálnak. Az elektródák a kristályokból származó töltést az érzékelőbe épített erősítőbe továbbítják. Ezek az érzékelők nem igényelnek külső gerjesztő forrást, de érzékenyek az ütésekre és a rezgésekre.
4. ábra. Piezoelektromos nyomásátalakító
Kondicionált nyomásérzékelők
Az integrált áramköröket, például erősítőket tartalmazó érzékelőket erősített érzékelőknek nevezzük. Az ilyen típusú érzékelők híd alapú, kapacitív vagy piezoelektromos átalakítókkal építhetők fel. A híd alapú erősített érzékelő esetében maga az egység biztosítja a kitöltő ellenállásokat és a nyomás DAQ-eszközzel történő közvetlen méréséhez szükséges erősítést. Bár a gerjesztést továbbra is biztosítani kell, a gerjesztés pontossága kevésbé fontos.
