Introduktion
I den tidigare artikeln beskrev vi klassificeringen av trycksensorer genom mätreferens, inklusive absoluttryckssensorer, övertryckssensorer och differentialtryckssensorer. Vi undersökte deras arbetsprinciper, tillämpningsscenarier och viktiga urvalsfaktorer, vilket lade grunden för att välja rätt trycksensor. Om du inte har läst föregående del kan du göra detklicka häratt läsa den. Men förutom mätreferens kan trycksensorer även klassificeras efter teknik. Att förstå olika typer av trycksensorer genom teknik kan hjälpa oss att hitta den mest lämpliga och högpresterande sensorn för specifika applikationer.
Att välja trycksensorer efter teknologi är avgörande eftersom olika teknologier har betydande skillnader i mätprinciper, noggrannhet, svarstid, temperaturstabilitet och mer. Oavsett om det gäller industriell automation, medicinsk utrustning, flyg- eller miljöövervakning, kan valet av lämplig typ av trycksensor avsevärt förbättra systemets tillförlitlighet och effektivitet. Därför kommer den här artikeln att fördjupa sig i arbetsprinciperna, tillämpningsscenarionerna och fördelarna och nackdelarna med piezoresistiva, kapacitiva, piezoelektriska, induktiva och fiberoptiska trycksensorer, vilket hjälper dig att göra det mest välgrundade valet bland många alternativ.
Piezoresistiva tryckgivare
Definition och arbetsprincip
Piezoresistiva trycksensorer mäter tryck genom förändringar i motstånd orsakade av applicerat tryck. Arbetsprincipen bygger påpiezoresistiv effekt, där motståndet hos ett material ändras när det genomgår mekanisk deformation (som tryck). Vanligtvis är piezoresistiva trycksensorer gjorda av kisel-, keramik- eller metallfilmer. När tryck appliceras på dessa material omvandlas deras resistansförändringar till elektriska signaler.
Applikationsscenarier
Piezoresistiva trycksensorer används i stor utsträckning inom olika industriella områden, såsom bilindustri, medicinsk utrustning, hushållsapparater och industriell automation. Inom bilindustrin mäter man motoroljetryck och däcktryck. I medicintekniska produkter används de för att mäta blodtryck och tryck i andningsorganen. Inom industriell automation övervakar piezoresistiva sensorer trycket i hydrauliska och pneumatiska system.
XDB-seriens piezoresistiva trycksensorer, såsomXDB315ochXDB308serie, utöka möjligheterna för dessa applikationer ytterligare. Trycktransmittrarna i XDB315-serien använder högprecision och högstabila sanitära membran av diffus kisel med platt film, med antiblockeringsfunktioner, långvarig tillförlitlighet och hög noggrannhet, vilket gör dem särskilt lämpliga för industrier med höga sanitära krav, såsom livsmedel och läkemedel. XDB308-seriens trycktransmittrar, med avancerad piezoresistiv sensorteknologi och olika signalutgångsalternativ, ger utmärkt långtidsstabilitet, lämplig för olika media och miljöer som är kompatibla med SS316L.
Fördelar och nackdelar
Piezoresistiva trycksensorer erbjuder hög noggrannhet, bra linjäritet och snabb responstid. Dessutom är de vanligtvis små i storlek och lämpliga för utrymmesbegränsade applikationer. Dessa sensorer har dock också vissa nackdelar, såsom känslighet för temperaturförändringar, vilket kan kräva temperaturkompensation. Dessutom kanske deras långsiktiga stabilitet i högtryckstillämpningar inte är lika bra som andra typer av sensorer.
Kapacitiva tryckgivare
Definition och arbetsprincip
Kapacitiva trycksensorer detekterar tryck genom att mäta förändringar i kapacitans orsakade av applicerat tryck. Dessa sensorer består vanligtvis av två parallella elektrodplattor. När tryck appliceras ändras avståndet mellan dessa plattor, vilket resulterar i en förändring i kapacitansen. Kapacitansändringen omvandlas sedan till läsbara elektriska signaler.
Applikationsscenarier
Kapacitiva trycksensorer används ofta i vätskenivåmätning, gasdetektering och vakuumsystem. Vid vätskenivåmätning bestämmer de nivån genom att mäta förändringar i vätskehöjd. Vid gasdetektering mäter de gastryck och flöde. I vakuumsystem övervakar de interna tryckförändringar.
XDB602-seriens kapacitiva tryck-/differenstrycktransmittrar, med modulär mikroprocessordesign och avancerad digital isoleringsteknik, säkerställer exceptionell stabilitet och motståndskraft mot störningar. Inbyggda temperatursensorer förbättrar mätnoggrannheten och minskar temperaturdrift, tillsammans med robusta självdiagnostiska möjligheter, vilket gör dem idealiska för högprecisionstillämpningar inom industriell automation och processkontroll.
Fördelar och nackdelar
Kapacitiva trycksensorer erbjuder hög känslighet, låg strömförbrukning och bra temperaturstabilitet. Dessutom ger deras enkla struktur en lång livslängd. De är dock känsliga för fuktförändringar och kan kräva ytterligare skydd i miljöer med hög luftfuktighet. Dessutom kanske kapacitiva sensorer inte fungerar bra i högtryckstillämpningar.
Piezoelektriska tryckgivare
Definition och arbetsprincip
Piezoelektriska trycksensorer mäter trycket med hjälp av den piezoelektriska effekten, där vissa kristallina material genererar elektriska laddningar när de utsätts för mekaniskt tryck. Dessa material inkluderar vanligtvis kvarts, bariumtitanat och piezoelektrisk keramik. När tryck appliceras producerar de elektriska signaler som är proportionella mot det applicerade trycket.
Applikationsscenarier
Piezoelektriska trycksensorer används i stor utsträckning inom dynamiskatryckmätning, såsom slagprovning, explosionsforskning och vibrationsmätning. Inom flyg- och bilindustrin mäter de motorns förbränningstryck och stötvågor. Inom industriell automation övervakar de vibrationer och mekanisk påfrestning.
Fördelar och nackdelar
Piezoelektriska trycksensorer erbjuder högfrekvensrespons, bra dynamisk prestanda och hög känslighet, vilket gör dem lämpliga för att mäta snabbt föränderliga tryck. De kan dock inte användas för statisk tryckmätning eftersom de inte kan upprätthålla en laddning över tid. De är också känsliga för temperaturförändringar och kan kräva temperaturkompensation.
Induktiva tryckgivare
Definition och arbetsprincip
Induktiva trycksensorer detekterar tryck genom att mäta förändringar i induktans som orsakas av applicerat tryck. Dessa sensorer består vanligtvis av en induktiv spole och en rörlig kärna. När tryck appliceras ändras kärnans position, vilket förändrar spolens induktans. Induktansändringen omvandlas sedan till läsbara elektriska signaler.
Applikationsscenarier
Induktiva trycksensorer används främst i högtemperaturmiljöer och tuffa industriella miljöer, såsom turbintrycksövervakning och högtemperaturvätskesystem. Inom olje- och gasindustrin mäter man trycket i borrhålet. Inom industriell automation övervakar de trycket hos högtemperaturgaser och vätskor.
Fördelar och nackdelar
Induktiva trycksensorer erbjuder god temperaturstabilitet och hög noggrannhet, lämpliga för höga temperaturer och tuffa miljöer. Deras robusta struktur ger långsiktig tillförlitlighet. Dessa sensorer är dock relativt stora och kanske inte lämpar sig för utrymmesbegränsade tillämpningar. Dessutom är deras svarshastighet relativt långsam, vilket gör dem mindre lämpliga för snabbt föränderliga tryckmätningar.
Fiberoptiska tryckgivare
Definition och arbetsprincip
Fiberoptiska trycksensorer detekterar tryck genom att mäta förändringar i ljussignaler orsakade av applicerat tryck. Dessa sensorer använder variationer i ljusintensitet, fas eller våglängd inom den optiska fibern för att reflektera tryckförändringar. När tryck appliceras på fibern ändras dess fysiska egenskaper, vilket förändrar ljussignalerna.
Applikationsscenarier
Fiberoptiska trycksensorer används i stor utsträckning inom medicinska, miljöövervaknings- och oljeprospekteringsfält. Inom det medicinska området mäter de blodtryck och inre kroppstryck. Vid miljöövervakning upptäcker de havs- och grundvattentryck. Inom oljeprospektering mäter de tryck under borrprocesser.
Fördelar och nackdelar
Fiberoptiska trycksensorer erbjuder immunitet mot elektromagnetiska störningar, lämplighet för långdistansmätningar och hög känslighet. Deras materialegenskaper gör att de kan arbeta stabilt i tuffa miljöer. Dessa sensorer är dock dyra och deras installation och underhåll är komplexa. De är också känsliga för mekaniska skador, vilket kräver noggrann hantering och skydd.
Genom att förstå arbetsprinciperna, tillämpningsscenarionerna och fördelarna och nackdelarna med olika typer av trycksensorer genom teknik, kan vi göra mer välgrundade val för specifika tillämpningar, vilket säkerställer att de utvalda sensorerna uppfyller kraven och förbättrar systemets tillförlitlighet och effektivitet.
Posttid: 2024-jul-12