1. Класифікація датчиків тиску за принципом дії
2. Волоконно-оптичні
3. оптоелектронні
4. магнітні
5. ємнісні
6. ртутні
7. п'єзоелектричні
8. Пьезорезонансние
9. резистивні
10. На які параметри потрібно звертати увагу при покупці датчиків тиску
11. Виробники та постачальники

Про що ця стаття

З чого складаються датчики тиску? Класифікація за принципом дії, принцип роботи кожного типу датчиків, переваги і недоліки кожного. Також ви дізнаєтеся, на що потрібно звертати увагу при виборі датчиків тиску. Виробники та постачальники датчиків тиску.
Ви також можете ознайомитись з іншими статті. Наприклад, « датчики температури »Або« Абсолютна вологість повітря ».

Перейти до вибору та купівлі датчиків тиску

Датчик тиску - це пристрій, в якому вихідні параметри залежать від тиску досліджуваної середовища, будь то рідина, газ або пар. Сучасні системи не можуть обійтися без точних приладів цього типу, вони використовуються в системах автоматизації різних галузей: енергетика, харчова промисловість, нафтова і газова галузь і багато-багато інших. У нас в каталозі, є розділ датчики тиску за допомогою якого, ви зможете вибрати і купити потрібний вам датчик .

До складу будь-якого датчика тиску входить:

• первинний перетворювач тиску з чутливим елементом;
• різні по конструкції корпусні деталі;
• схеми для повторної обробки сигналу.

Класифікація датчиків тиску за принципом дії

Оптичні

Оптичні датчики тиску можуть бути побудовані на двох принципах вимірювання: волоконно-оптичному і оптоелектронному.

Волоконно-оптичні

Волоконно-оптичні датчики тиску є найбільш точними і їх робота не сильно залежить від коливання температури. Чутливим елементом є оптичний хвилевід. Про вимірювану величину тиску в таких приладах зазвичай судять по зміні амплітуди і поляризації проходить через чутливий елемент світла. Більш докладно про волоконно-оптичних датчиках тиску можна почитати в цьому PDF документі .

оптоелектронні

Датчики цього типу складаються з багатошарових прозорих структур. Через цю структуру пропускають світло. Один з прозорих шарів може змінювати свої параметри в залежності від тиску середовища. Є 2 параметра, які можуть змінюватися: перший це показник заломлення, другий це товщина шару. На ілюстрації показані обидва методи, зміна показника заломлення - малюнок а, зміна товщини шару - малюнок б.

Зрозуміло, що при зміні цих параметрів будуть змінюватися характеристики проходить через шари світла, ця зміна буде реєструватися фотоелементом. Більш докладно про оптоелектронних датчиках тиску можна почитати в цьому PDF документі . До переваг датчика цього типу можна віднести дуже високу точність.

магнітні

Інша назва таких датчиків - індуктивні. Чутлива частина таких датчиків полягає їх Е-образної пластини, в центрі якої знаходиться котушка, і проводить мембрани чутливої ​​до тиску. Мембрана розташовується на невеликій відстані від краю пластини. При підключенні котушки, створюється магнітний потік, який проходить через пластину, повітряний зазор і мембрану. Магнітна проникність зазору приблизно в тисячу разів менше магнітної проникності пластини і мембрани. Тому, навіть невелика зміна величини зазору тягне за собою помітну зміну індуктивності.

ємнісні

Має одну з найбільш простих конструкцій. Складається з двох плоских електродів і зазору між ними. Один з цих електродів являє собою мембрану на яку тисне вимірюється тиск, внаслідок, чого змінюється величина зазору. Тобто, по суті, цей тип датчиків являє собою конденсатор зі змінною величиною зазору. А як відомо ємність конденсатора залежить від величини зазору. Ємнісні датчики здатні фіксувати дуже маленькі зміни тиску.

ртутні

Теж дуже простий вимірювальний прилад. Працює за принципом сполучених посудин. На один з цих судин тиснути вимірюється тиск. Тиск визначається за величиною ртутного стовпа.

п'єзоелектричні

Чутливим елементом датчиків цього типу є п'єзоелемент - матеріал, який виділяє еклектичний сигнал при деформації (прямий п'єзоефект). П'єзоелемент знаходиться в вимірюваної середовищі, він буде виділяти струм пропорційний величині зміни тиску. Так як електричний сигнал в п'єзоматеріалів виділяється тільки при деформації, а при постійному тиску деформування не відбувається, то цей датчик придатний тільки для вимірювання швидко мінливого тиску.

Пьезорезонансние

Цей тип теж використовує п'єзоефект, тільки на відміну від минулого типу тут використовується зворотний п'єзоефект - зміна форми пьезоматеріала в залежності від подається струму. У датчиках даного типу використовується резонатор (наприклад пластина) з пьезоматеріала, на яку нанесені з двох сторін електроди. На електроди по змінно подається напруга різного знака, таким чином пластина вигинається то в одну то в іншу сторону з частотою напруги, що подається. Але якщо на цю пластину подати силу, наприклад мембраною чутливої ​​до тиску, то частота коливання резонатора зміниться. Частота резонатора і буде показувати величину, з якої тиск тисне на мембрану, а вона в свою чергу тисне на резонатор.

Як приклад, на малюнку наведено пьезорезонансний датчика абсолютного тиску. Він виконаний у вигляді герметичної камери 1. Герметичність досягається з'єднанням корпусу 2, підстави 6 і мембрани 10, яка кріпиться до корпусу за допомогою електронно-променевого зварювання. На підставі 6 закріплені два тримачі: 4 і 9. Тримач 4 кріпиться до основи за допомогою спеціально перемички 3 і він тримає силочутливі резонатор 5. Тримач 9, встановлений для кріплення опорного пьезорезонатора 8.

Мембрана 10 передає зусилля через втулку 13 на кульку 6, закріплений в тримачі 4. Кулька 4 передає силу тиску на силочутливі резонатор 5.

Провід 7 кріпляться на підставі 6 і служать для з'єднання резонаторів 5 і 8 з генераторами 17 і 16 Вихідний сигнал абсолютного тиску формується схемою 15 з різниці частот генераторів. Датчик тиску поміщений в активний термостат 18 з постійною температурою 40 градусів Цельсія. Вимірюється тиск подається через штуцер 12.

резистивні

По-іншому цей тип датчиків називає тензорезистивного. Тензорезистор - це елемент, що змінює свій опір залежно від деформування. Ці тензорізістори встановлюють на мембрану чутливу до зміни тиску. У підсумку, при тиску на мембрану вона згинається і згинає тензорізістори, закріплені на ній. Внаслідок чого, опір на них змінюється і змінюється величина струму в ланцюзі.

На які параметри потрібно звертати увагу при покупці датчиків тиску

1. Вид тиску. Дуже важливо розуміти який вид тиску необхідно вимірювати. Існує 5 типів: абсолютне, диференціальне (відносне), вакуум, надмірне, барометричний. Для кращого розуміння різниці між ними, рекомендуємо прочитати статтю « види тиску ».
2. Діапазон вимірюваного тиску.
3. Ступенем захисту приладу. У різних галузях використання датчиків будуть різні умови експлуатації, для яких необхідні різні ступені захисту від проникнення води і пилу. Визначитися, яку ступінь захисту електроприладу потрібно вибрати саме вам.
4. Наявність термокомпенсации. Температурні ефекти, такі як розширення матеріалів, можуть накласти досить сильні перешкоди на вихідні показання датчика. Якщо у вас відбуваються постійна зміна температури вимірюваного середовища, то термокомпенсация необхідна. Зверніть також увагу на межі температур. Наприклад, у датчика ST250PG2BPCF є термокомпенсация в межах від -40 до 100 градусів Цельсія.
5. Матеріал. Матеріал може надати вирішальну роль при використанні датчика в агресивних середовищах, в такому випадку необхідний вибір матеріалу з високу корозійну стійкість.
6. Вид вихідного сигналу. Важливо визначитися який вид потрібен вам. Аналоговий або цифровий? Якщо аналоговий, то які діапазони вихідних сигналів і скільки проводів? Наприклад, діапазони можуть бути 4 ... 20 мА.

Виробники та постачальники

У нашому каталозі представлені датчики тиску, які можна придбати у наступних виробників і дилерів: Honeywell International , Компел , Freescale Semiconductor, Inc , Omron Electronics LLC , ST Microelectronics , BD Sensors RUS .

Опублікована 26-10-11.

Якщо вам сподобалася стаття натисніть на одну з кнопок нижче