I trasmettitori di pressione sono uno dei tipi di sensori più comuni utilizzati nel controllo dell'automazione industriale.il tipo capacitivo e il tipo risonante in silicio monocristallino sono di tre tipi principali, ciascuno con il proprio principio di funzionamento unico, vantaggi e svantaggi e scenari di applicazione
Trasmettitore di pressione pieoresistivo
Principio di funzionamento
I trasmettitori di pressione piezoresistivi utilizzano l'effetto piezoresistivo del monocristallino o del polisilicio per convertire le deformazioni meccaniche causate dalla pressione in segnali elettrici:
1La pressione agisce sul diaframma sensore, e il diaframma diventa deformazione elastica.
2L'elemento piezorisistivo (resistore) sul diaframma cambia il suo valore di resistenza a causa della forza.
3Il cambiamento di resistenza viene convertito in un segnale di tensione attraverso il ponte di Wheatstone, e il segnale elettrico di uscita è proporzionale alla pressione.
Vantaggi:
1Alta precisione.
2- Struttura semplice e basso costo.
3Velocità di risposta rapida, adatta alla misurazione della pressione dinamica.
Svantaggi:
1È sensibile alla temperatura e ha bisogno di una compensazione della temperatura.
2. suscettibile alle vibrazioni meccaniche.
3Stabilità generale a lungo termine, grande deriva.
Scenario di applicazione
• Misurazione della pressione di liquidi, gas e vapori.
• Ampie applicazioni ingegneristiche, quali attrezzature per il trattamento dell'acqua, pressione dell'olio automobilistico, sistemi di refrigerazione, ecc.
Trasmettitore di pressione capacitivo
Principio di funzionamento
Trasmettitore di pressione capacitivo utilizza la pressione per causare il principio di cambiamento di capacità:
1La pressione agisce sul diaframma metallico o non metallico, causando una deformazione elastica del diaframma.
2Il diaframma e l'elettrodo fisso formano un condensatore variabile, e il cambiamento di pressione provoca un cambiamento del valore di capacità.
3La variazione di capacità viene convertita in un segnale elettrico e il segnale di uscita è proporzionale alla pressione.
Vantaggi:
1. Alta sensibilità, particolarmente adatta per la misurazione di piccole pressioni.
2Effetto a bassa temperatura, buona stabilità a lungo termine.
3. Adatto per la misurazione di alta e bassa pressione.
Svantaggi:
1. sensibile alle impurità, all'umidità e ad altri ambienti, che richiedono un trattamento speciale.
2L'elaborazione del segnale è complessa e il costo è relativamente elevato.
3La velocità di risposta è leggermente più lenta di quella del tipo piezoresistivo.
Scenario di applicazione
• Scenari di precisione, quali la pressione dell'aria medica, le apparecchiature di trasformazione alimentare.
• Alte temperature, alta pressione, condizioni altamente corrosive, come le industrie chimiche e petrolifere.
Trasmettitore di pressione risonante in silicio monocristallino
Principio di funzionamento
Il trasmettitore di pressione risonante in silicio monocristallino utilizza il principio della variazione della frequenza di risonanza nel silicio monocristallino:
1I micro-risonatori sono elaborati sul diaframma di silicio monocristallino.
2La pressione provoca la deformazione del diaframma, con conseguente cambiamento di tensione del risonatore.
3Il cambiamento di tensione cambia la frequenza vibrazionale del risonatore.
4. Dopo aver misurato il cambiamento di frequenza risonante, calcolare il valore di pressione attraverso l'algoritmo.
Vantaggi:
1. Alta precisione
2Buona stabilità a lungo termine, piccola deriva, adatta per misurazioni a lungo termine.
3Forte capacità anti-interferenza, insensibile alle interferenze elettromagnetiche e ambientali.
4Adatto ad alte temperature, alta pressione e ambienti difficili.
Svantaggi:
1.Alti costi di produzione e prezzi elevati.
2La velocità di risposta è leggermente lenta, adatta per misurazioni statiche o quasi dinamiche.
3Progettazione e calibrazione complesse.
Scenario di applicazione
Applicazioni che richiedono un'elevata precisione e affidabilità, come le condotte di petrolio e gas, la misurazione della pressione aerospaziale.
• attrezzature di metrologia e di ricerca.
