Ievads
Iepriekšējā rakstā mēs detalizēti aprakstījām spiediena sensoru klasifikāciju pēc mērījumu atsauces, ieskaitot absolūtā spiediena sensorus, manometra spiediena sensorus un diferenciālā spiediena sensorus. Mēs izpētījām to darbības principus, pielietojuma scenārijus un galvenos atlases faktorus, liekot pamatu pareizā spiediena sensora izvēlei. Ja neesi izlasījis iepriekšējo daļu, varinoklikšķiniet šeitlai to izlasītu. Tomēr papildus mērījumu atsaucei spiediena sensorus var klasificēt arī pēc tehnoloģijas. Izpratne par dažāda veida spiediena sensoriem pēc tehnoloģijām var palīdzēt mums atrast piemērotāko un visefektīvāko sensoru konkrētiem lietojumiem.
Spiediena sensoru izvēle pēc tehnoloģijas ir ļoti svarīga, jo dažādām tehnoloģijām ir būtiskas atšķirības mērījumu principos, precizitātē, reakcijas laikā, temperatūras stabilitātē un daudz kas cits. Neatkarīgi no tā, vai tas attiecas uz rūpniecisko automatizāciju, medicīnas ierīcēm, kosmosa vai vides uzraudzību, piemērota spiediena sensora veida izvēle var ievērojami palielināt sistēmas uzticamību un efektivitāti. Tāpēc šajā rakstā tiks apskatīti pjezorezistīvo, kapacitatīvo, pjezoelektrisko, induktīvo un optisko šķiedru spiediena sensoru darbības principi, pielietojuma scenāriji, kā arī priekšrocības un trūkumi, palīdzot jums izdarīt apzinātāko izvēli starp daudzajām iespējām.
Pjezorezistīvie spiediena sensori
Definīcija un darbības princips
Pjezorezistīvie spiediena sensori mēra spiedienu, izmantojot pretestības izmaiņas, ko izraisa pielietotais spiediens. Darbības princips ir balstīts uzpjezorezistīvs efekts, kur materiāla pretestība mainās, kad tas tiek pakļauts mehāniskai deformācijai (piemēram, spiedienam). Parasti pjezorezistīvie spiediena sensori ir izgatavoti no silīcija, keramikas vai metāla plēvēm. Kad šiem materiāliem tiek izdarīts spiediens, to pretestības izmaiņas tiek pārvērstas elektriskos signālos.
Lietojumprogrammu scenāriji
Pjezoresistīvie spiediena sensori tiek plaši izmantoti dažādās rūpniecības jomās, piemēram, automobiļu rūpniecībā, medicīnas ierīcēs, sadzīves tehnikā un rūpnieciskajā automatizācijā. Automobiļu rūpniecībā tie mēra dzinēja eļļas spiedienu un spiedienu riepās. Medicīnas ierīcēs tos izmanto asinsspiediena un elpošanas sistēmas spiediena mērīšanai. Rūpnieciskajā automatizācijā pjezorezistīvie sensori uzrauga spiedienu hidrauliskajās un pneimatiskajās sistēmās.
XDB sērijas pjezorezistīvie spiediena sensori, piemēram,XDB315unXDB308sēriju, vēl vairāk paplašina šo lietojumu iespējas. XDB315 sērijas spiediena raidītāji izmanto augstas precizitātes un augstas stabilitātes difūzās silīcija plakanās plēves sanitārās diafragmas, kurām ir pretbloķēšanas funkcijas, ilgstoša uzticamība un augsta precizitāte, padarot tos īpaši piemērotus nozarēm ar augstām sanitārajām prasībām, piemēram, pārtikas un farmaceitiskie preparāti. XDB308 sērijas spiediena raidītāji ar progresīvu pjezorezistīvo sensoru tehnoloģiju un dažādām signāla izvades iespējām nodrošina izcilu ilgtermiņa stabilitāti, kas ir piemēroti dažādiem ar SS316L saderīgiem medijiem un vidēm.
Priekšrocības un trūkumi
Pjezorezistīvie spiediena sensori piedāvā augstu precizitāti, labu linearitāti un ātru reakcijas laiku. Turklāt tie parasti ir maza izmēra un ir piemēroti lietojumiem ar ierobežotu vietu. Tomēr šiem sensoriem ir arī daži trūkumi, piemēram, jutība pret temperatūras izmaiņām, kas var prasīt temperatūras kompensāciju. Turklāt to ilgtermiņa stabilitāte augstspiediena lietojumos var nebūt tik laba kā citiem sensoru veidiem.
Kapacitatīvie spiediena sensori
Definīcija un darbības princips
Kapacitatīvie spiediena sensori nosaka spiedienu, mērot pielietotā spiediena izraisītās kapacitātes izmaiņas. Šie sensori parasti sastāv no divām paralēlām elektrodu plāksnēm. Kad tiek pielietots spiediens, attālums starp šīm plāksnēm mainās, kā rezultātā mainās kapacitāte. Pēc tam kapacitātes izmaiņas tiek pārveidotas nolasāmos elektriskos signālos.
Lietojumprogrammu scenāriji
Kapacitatīvos spiediena sensorus plaši izmanto šķidruma līmeņa mērīšanā, gāzes noteikšanā un vakuuma sistēmās. Šķidruma līmeņa mērīšanā tie nosaka līmeni, mērot šķidruma augstuma izmaiņas. Gāzes noteikšanā tie mēra gāzes spiedienu un plūsmu. Vakuuma sistēmās tie uzrauga iekšējā spiediena izmaiņas.
XDB602 sērijas kapacitatīvie spiediena/diferenciālā spiediena raidītāji, ar modulāru mikroprocesora dizainu un progresīvu digitālās izolācijas tehnoloģiju, nodrošina izcilu stabilitāti un izturību pret traucējumiem. Iebūvētie temperatūras sensori uzlabo mērījumu precizitāti un samazina temperatūras novirzi, kā arī spēcīgas pašdiagnostikas iespējas, padarot tos ideāli piemērotus augstas precizitātes lietojumiem rūpnieciskajā automatizācijā un procesu kontrolē.
Priekšrocības un trūkumi
Kapacitatīvie spiediena sensori nodrošina augstu jutību, zemu enerģijas patēriņu un labu temperatūras stabilitāti. Turklāt to vienkāršā struktūra nodrošina tiem ilgu kalpošanas laiku. Tomēr tie ir jutīgi pret mitruma izmaiņām, un tiem var būt nepieciešama papildu aizsardzība vidē ar augstu mitruma līmeni. Turklāt kapacitatīvie sensori var nedarboties labi augsta spiediena lietojumos.
Pjezoelektriskie spiediena sensori
Definīcija un darbības princips
Pjezoelektriskie spiediena sensori mēra spiedienu, izmantojot pjezoelektrisko efektu, kad daži kristāliski materiāli rada elektriskos lādiņus, pakļaujot tiem mehānisku spiedienu. Šie materiāli parasti ietver kvarcu, bārija titanātu un pjezoelektrisko keramiku. Kad tiek pielietots spiediens, tie rada elektriskos signālus, kas ir proporcionāli pielietotajam spiedienam.
Lietojumprogrammu scenāriji
Pjezoelektriskie spiediena sensori tiek plaši izmantoti dinamiskāspiediena mērīšana, piemēram, trieciena testēšana, sprādziena izpēte un vibrācijas mērīšana. Aviācijas un automobiļu rūpniecībā tie mēra dzinēja sadegšanas spiedienu un triecienviļņus. Rūpnieciskajā automatizācijā tie uzrauga vibrācijas un mehānisko spriegumu.
Priekšrocības un trūkumi
Pjezoelektriskie spiediena sensori piedāvā augstas frekvences reakciju, labu dinamisko veiktspēju un augstu jutību, padarot tos piemērotus strauji mainīga spiediena mērīšanai. Tomēr tos nevar izmantot statiskā spiediena mērīšanai, jo tie nevar uzturēt lādiņu laika gaitā. Tie ir arī jutīgi pret temperatūras izmaiņām, un tiem var būt nepieciešama temperatūras kompensācija.
Induktīvie spiediena sensori
Definīcija un darbības princips
Induktīvie spiediena sensori nosaka spiedienu, mērot pielietotā spiediena izraisītās induktivitātes izmaiņas. Šie sensori parasti sastāv no induktīvās spoles un kustīga serdeņa. Kad tiek pielietots spiediens, serdeņa stāvoklis mainās, mainot spoles induktivitāti. Pēc tam induktivitātes izmaiņas tiek pārveidotas nolasāmos elektriskos signālos.
Lietojumprogrammu scenāriji
Induktīvos spiediena sensorus galvenokārt izmanto augstas temperatūras vidēs un skarbos rūpnieciskos apstākļos, piemēram, turbīnas spiediena uzraudzībā un augstas temperatūras šķidruma sistēmās. Naftas un gāzes rūpniecībā tie mēra spiedienu dziļurbumā. Rūpnieciskajā automatizācijā tie uzrauga augstas temperatūras gāzu un šķidrumu spiedienu.
Priekšrocības un trūkumi
Induktīvie spiediena sensori nodrošina labu temperatūras stabilitāti un augstu precizitāti, kas ir piemēroti augstas temperatūras un skarbām vidēm. To izturīgā struktūra nodrošina ilgtermiņa uzticamību. Tomēr šie sensori ir salīdzinoši lieli un var nebūt piemēroti lietojumprogrammām, kuru telpa ir ierobežota. Turklāt to reakcijas ātrums ir salīdzinoši lēns, padarot tos mazāk piemērotus strauji mainīgiem spiediena mērījumiem.
Optisko šķiedru spiediena sensori
Definīcija un darbības princips
Optiskās šķiedras spiediena sensori nosaka spiedienu, mērot gaismas signālu izmaiņas, ko izraisa pielietotais spiediens. Šie sensori izmanto gaismas intensitātes, fāzes vai viļņa garuma izmaiņas optiskajā šķiedrā, lai atspoguļotu spiediena izmaiņas. Ja uz šķiedras tiek izdarīts spiediens, mainās tās fizikālās īpašības, izmainot gaismas signālus.
Lietojumprogrammu scenāriji
Optisko šķiedru spiediena sensori tiek plaši izmantoti medicīnas, vides uzraudzības un naftas izpētes laukos. Medicīnas jomā tie mēra asinsspiedienu un iekšējo ķermeņa spiedienu. Vides monitoringā tie atklāj okeāna un gruntsūdeņu spiedienu. Naftas izpētē tie mēra spiedienu urbšanas procesā.
Priekšrocības un trūkumi
Optisko šķiedru spiediena sensori nodrošina imunitāti pret elektromagnētiskiem traucējumiem, piemērotību liela attāluma mērījumiem un augstu jutību. To materiālu īpašības ļauj tiem stabili darboties skarbos apstākļos. Tomēr šie sensori ir dārgi, un to uzstādīšana un apkope ir sarežģīta. Tie ir arī jutīgi pret mehāniskiem bojājumiem, tāpēc tiem nepieciešama rūpīga apstrāde un aizsardzība.
Izprotot dažādu veidu spiediena sensoru darbības principus, pielietojuma scenārijus un priekšrocības un trūkumus pa tehnoloģijām, mēs varam izdarīt apzinātāku izvēli konkrētiem lietojumiem, nodrošinot, ka izvēlētie sensori atbilst prasībām un uzlabo sistēmas uzticamību un efektivitāti.
Izlikšanas laiks: 12. jūlijs 2024