Diferitele condiții de măsurare, intervale și materiale utilizate în construcția unui senzor conduc la o varietate de modele de senzori de presiune. Adesea, puteți converti presiunea într-o formă intermediară, cum ar fi deplasarea, prin detectarea cantității de deformare pe o diafragmă poziționată în linie cu fluidul. Senzorul convertește apoi această deplasare într-o ieșire electrică, cum ar fi tensiunea sau curentul. Având în vedere suprafața cunoscută a diafragmei, puteți calcula apoi presiunea. Senzorii de presiune sunt ambalați cu o scală care oferă o metodă de conversie în unități inginerești.
Cele mai universale trei tipuri de traductoare de presiune sunt puntea (pe bază de măsurători de tensiune), capacitatea variabilă și piezoelectrice.
Pontea
Dintre toți senzorii de presiune, senzorii pe bază de punte Wheatstone (pe bază de măsurători de tensiune) sunt cei mai răspândiți, deoarece oferă soluții care răspund unor constrângeri variate de precizie, dimensiune, robustețe și costuri. Senzorii pe bază de punte pot măsura presiunea absolută, manometrică sau diferențială, atât în aplicații de înaltă cât și de joasă presiune. Aceștia utilizează o măsură de deformare pentru a detecta deformarea unei diafragme supuse presiunii aplicate.
Figura 2. Secțiunea transversală a unui senzor de presiune tipic pe bază de punte
Când o modificare a presiunii determină deformarea diafragmei, o modificare corespunzătoare a rezistenței este indusă pe banda de deformare, pe care o puteți măsura cu un sistem DAQ condiționat. Puteți lipi benzile extensometrice din folie direct de o diafragmă sau de un element care este conectat mecanic la diafragmă. Uneori, se folosesc și tensiometre din silicon. Pentru această metodă, gravați rezistențe pe un substrat pe bază de siliciu și folosiți lichid de transmisie pentru a transmite presiunea de la diafragmă la substrat.
Senzori de presiune capacitivi
Un traductor de presiune cu capacitate variabilă măsoară modificarea capacității dintre o diafragmă metalică și o placă metalică fixă. Capacitatea dintre două plăci metalice se modifică dacă distanța dintre aceste două plăci se schimbă din cauza presiunii aplicate.
Figura 3. Traductor de presiune de capacitate
Senzori de presiune piezoelectrică
Senzorii piezoelectrici se bazează pe proprietățile electrice ale cristalelor de cuarț mai degrabă decât pe un traductor cu punte rezistivă. Aceste cristale generează o sarcină electrică atunci când sunt tensionate. Electrozii transferă sarcina de la cristale la un amplificator încorporat în senzor. Acești senzori nu au nevoie de o sursă de excitație externă, dar sunt sensibili la șocuri și vibrații.
Figura 4. Transductor de presiune piezoelectric
Senzori de presiune condiționată
Senzorii care includ circuite integrate, cum ar fi amplificatoare, sunt denumiți senzori amplificați. Aceste tipuri de senzori pot fi construite folosind transductoare pe bază de punte, capacitive sau piezoelectrice. În cazul unui senzor amplificat pe bază de punte, unitatea însăși furnizează rezistențe de completare și amplificarea necesară pentru a măsura presiunea direct cu un dispozitiv DAQ. Deși excitația trebuie să fie în continuare furnizată, precizia excitației este mai puțin importantă.
.
