測定条件、測定範囲、およびセンサの構造で使用する材料が異なるため、さまざまな圧力センサの設計になります。 多くの場合、流体と一直線上に配置されたダイアフラムのたわみ量を検出することによって、圧力を変位などの何らかの中間形式に変換することができます。 センサーは、この変位を電圧や電流などの電気的出力に変換する。 ダイアフラムの面積がわかれば、圧力を計算することができる。
Bridge-Based
圧力センサのうち、ホイートストーン ブリッジ (ひずみゲージ式) センサが最も一般的で、精度、サイズ、耐久性、およびコストのさまざまな制約を満たすソリューションを提供しています。 ブリッジベースのセンサは、高圧および低圧のアプリケーションにおいて、絶対圧、ゲージ圧、または差圧を測定することができます。 ブリッジ型センサは、印加された圧力にさらされたダイアフラムの変形を検出するために、ひずみゲージを使用する。 典型的なブリッジ型圧力センサの断面図
圧力の変化によりダイヤフラムがたわむと、それに応じた抵抗値の変化がひずみゲージに生じ、それを条件付きDAQシステムで測定することができます。 箔ひずみゲージをダイアフラムに直接接着したり、ダイアフラムに機械的に接続された素子に接着したりすることができます。 シリコン製のひずみゲージも使用されることがあります。 この方法では、シリコンベースの基板に抵抗をエッチングし、ダイアフラムからの圧力を基板に伝えるために透過液を使用します。
容量性圧力センサ
可変容量圧力トランスデューサは、金属ダイアフラムと固定金属板間の容量変化を測定します。 2枚の金属板の間の静電容量が変化するのは、加えられた圧力によって、これら2枚の金属板の間の距離が変化した場合である。 キャパシタンス圧力トランスデューサー
圧電圧力センサー
圧電センサーは、抵抗性のブリッジ・トランスデューサーではなく、水晶の電気特性を利用している。 水晶はひずみを受けると電荷を発生します。 電極は電荷を水晶からセンサに内蔵された増幅器に転送する。 4992>
図4. Piezoelectric Pressure Transducer
Conditioned Pressure Sensors
アンプなどの集積回路を含むセンサは、増幅型センサと呼ばれる。 この種のセンサは、ブリッジ型、静電容量型、または圧電型の変換器を用いて構成することができる。 ブリッジベースの増幅型センサーの場合、ユニット自体が補完抵抗と、DAQデバイスで直接圧力を測定するために必要な増幅を提供します。 加振は必要ですが、加振の精度はそれほど重要ではありません。
