Presiunea este definită ca o mărime măsurată: poate fi descrisă ca forța exercitată de un lichid sau gaz pe o suprafață și este de obicei măsurată în forță pe unitatea de suprafață. Unitățile comune sunt Pascal (Pa), Bar (bar), N/mm² sau psi (lire pe inch pătrat).
Definiția senzorului: Un senzor este un dispozitiv care măsoară o mărime fizică și o transformă într-un semnal. Mărimea măsurată poate fi temperatura, lungimea, forța sau presiunea etc. Semnalul este de obicei un semnal electric, dar poate fi și un semnal optic.
Definiția senzorului de presiune: un senzor de presiune este un instrument compus din elemente-sensibile la presiune care determină presiunea reală aplicată senzorului (folosind diferite principii de funcționare) și transformă informațiile despre presiune într-un semnal de ieșire.
Principii de măsurare a presiunii
Senzorii de presiune folosesc o varietate de tehnici pentru a oferi rezultate precise.
Senzori de presiune bazați-deformare:** aceștia folosesc manometre ca element sensibil-la presiune, obținuți de obicei prin legarea unei tensiometre din folie metalică sau a unei diafragme la un elastomer cilindric. Cel mai mare avantaj al senzorilor de presiune bazați-deformare este rigiditatea lor extrem de ridicată, permițând măsurarea presiunilor de până la 15.000 bar. Conexiunile electrice sunt de obicei realizate folosind un pod Wheatstone, rezultând măsurători foarte precise și consistente.
Senzori capacitivi de presiune:** Aceștia folosesc o cameră de presiune și o diafragmă pentru a genera o capacitate variabilă. Când se aplică presiune, diafragma se deformează, iar capacitatea scade în consecință. Un semnal electric dependent de tensiune-este apoi scos prin circuitul de măsurare. Acești senzori sunt limitați la presiuni joase de aproximativ 40 bar.
Senzori de presiune piezorezistiv:** Aceștia constau dintr-o diafragmă realizată în principal din siliciu, folosind un tensiometru integrat pentru a detecta tensiunea cauzată de presiunea aplicată. Un pod Wheatstone este de obicei folosit pentru a reduce sensibilitatea și a crește randamentul. Datorită materialelor utilizate, presiunea este limitată la aproximativ 1000 bar.
Spre deosebire de tehnicile de mai sus, senzorii de presiune rezonantă folosesc modificări ale frecvenței de rezonanță a mecanismului de măsurare pentru a măsura solicitarea cauzată de presiunea aplicată.** În acest tip de proiectare a senzorului, elementul rezonant poate fi expus unui mediu, unde frecvența de rezonanță depinde de densitatea mediului. Acești senzori sunt de obicei sensibili la șocuri și vibrații.
Alți senzori de presiune care nu folosesc un corp de măsurare includ senzori de presiune termică sau de ionizare, care utilizează modificările densității datorate fluxului de particule încărcate pentru a măsura presiunea aplicată.
Categorii de măsurare a presiunii
Senzorii de presiune pot fi clasificați în mai multe moduri, inclusiv după intervalul de presiune pe care îl măsoară, domeniul lor de temperatură de funcționare sau tipul de presiune pe care îl măsoară.
Senzor de presiune absolută: Măsoară presiunea în raport cu o cameră de referință (aproape de vid).
Senzor de presiune manometrică: sau senzor de presiune relativă, utilizat pentru a măsura presiunea în raport cu presiunea atmosferică actuală.
Senzor de presiune manometru sigilat: similar cu un senzor de presiune manometrică, dar măsoară presiunea în raport cu o presiune fixă, mai degrabă decât presiunea atmosferică actuală.
Senzor de presiune diferențială: determină diferența dintre două presiuni și poate fi utilizat pentru a măsura căderea de presiune, nivelul lichidului și debitul etc.
Un avantaj semnificativ al senzorilor de presiune absolută este că aceștia sunt întotdeauna măsurați față de aceeași presiune de referință (vid) și, prin urmare, nu sunt afectați de modificările presiunii atmosferice și ale temperaturii.
