Basınç verici, endüstriyel otomasyon kontrolünde kullanılan en yaygın sensör türlerinden biridir.kapasitif tip ve monokristal silikon rezonanslı tip üç ana türdür, her biri kendine özgü çalışma prensibi, avantajları ve dezavantajları ve uygulama senaryoları ile
Piezoresistif basınç verici
Çalışma prensibi
Piezoresistif basınç verici, basınçtan kaynaklanan mekanik deformasyonu elektrik sinyallerine dönüştürmek için monokristalin veya polisilisyonun piezoresistif etkisini kullanır:
1Basınç algılayıcı diyafram üzerinde etkiler ve diyafram esnek bir deformasyon olur.
2Diyafram üzerindeki piezoresistif eleman (resistör), kuvvet nedeniyle direnç değerini değiştirir.
3Direnç değişimi Wheatstone köprüsü üzerinden bir voltaj sinyaline dönüştürülür ve çıkış elektrik sinyali basınç ile orantılıdır.
Avantajları:
1Yüksek hassasiyet.
2Basit yapı ve düşük maliyet.
3Hızlı tepki hızı, dinamik basınç ölçümü için uygundur.
Dezavantajları:
1Sıcaklığa duyarlıdır ve sıcaklık telafiye gerektirir.
2Mekanik titreşimlere karşı duyarlı.
3Genel uzun süreli istikrar, büyük sürüklenme.
Uygulama senaryosu
• Sıvıların, gazların ve buharların basınç ölçümü.
• Su arıtma ekipmanları, otomotiv yağ basıncı, soğutma sistemleri vb. gibi geniş mühendislik uygulamaları.
Kapasitik basınç verici
Çalışma prensibi
Kapasitatif basınç verici, kapasitans değişikliğine neden olmak için basınç kullanır:
1Basınç, metal veya metal olmayan diyafragma üzerinde hareket eder ve diyafragmanın elastik deformasyonuna neden olur.
2Diyafram ve sabit elektrot değişken bir kondansatör oluşturur ve basınç değişimi kapasitans değerinin değişmesine neden olur.
3Kapasitans değişikliği bir elektrik sinyali haline dönüştürülür ve çıkış sinyali basınç ile orantılıdır.
Avantajları:
1Yüksek hassasiyet, özellikle küçük basınç ölçümleri için uygundur.
2. Düşük sıcaklık etkisi, iyi uzun süreli istikrar.
3Yüksek ve düşük basınç ölçümü için uygundur.
Dezavantajları:
1Kirliliklere, nemlere ve diğer ortamlara duyarlıdır, özel bir tedavi gerektirir.
2Sinyal işleme karmaşık ve maliyeti nispeten yüksektir.
3Yanıt hızı piezoresistif tipten biraz daha yavaş.
Uygulama senaryosu
• Tıbbi hava basıncı, gıda işleme ekipmanları gibi hassas senaryolar.
• Yüksek sıcaklık, yüksek basınç, kimyasal ve petrol endüstrileri gibi çok koroziv koşullar.
Monokristalin silikon rezonanslı basınç verici
Çalışma prensibi
Monokristal silikon rezonans basınç verici, monokristal silikonda rezonans frekans değişimi ilkesini kullanır:
1Mikro rezonatörler tek kristalin silikon diyafragma üzerinde işlenir.
2Basınç, diyaframın deformasyonuna neden olur ve rezonatörün gerilim değişikliğine neden olur.
3Stres değişikliği rezonatörün titreşim frekansını değiştirir.
4Rezonans frekans değişimini ölçtükten sonra, algoritma ile basınç değerini hesaplayın.
Avantajları:
1Yüksek hassasiyet.
2İyi uzun süreli istikrar, küçük sürüklenme, uzun süreli ölçüm için uygundur.
3Güçlü bir müdahale karşıtı yeteneği, elektromanyetik ve çevresel müdahaleye duyarsız.
4Yüksek sıcaklık, yüksek basınç ve sert ortam için uygundur.
Dezavantajları:
1Yüksek üretim maliyeti ve yüksek fiyat.
2Yanıt hızı biraz yavaş, statik veya yarı dinamik ölçüm için uygundur.
3Karmaşık tasarım ve kalibrasyon.
Uygulama senaryosu
Yüksek doğruluk ve güvenilirlik gerektiren uygulamalar, örneğin petrol ve gaz boru hatları, havacılık basınç ölçümü.
• Metroloji ve araştırma ekipmanları.
