بهترین و تخصصی ترین مرجع سنسور فشار

سنسور فشار را می توان بر اساس روشی که تغییرات فشار را حس می کنند طبقه بندی کرد. حسگرها می توانند واکنش های فیزیکی مختلف را مشاهده و اندازه گیری کنند. برخی از رایج ترین انواع سنسورهای فشار در زیر ذکر شده است:
1. کرنش سنج
کرنش به عنوان انبساط یا انقباض متناسب مواد تعریف می شود، زیرا یک جسم نیرو اعمال می کند. کرنش سنج ها همانطور که از نامش پیداست از این تغییرات محسوس در ابعاد فنر برای اندازه گیری فشار استفاده می کنند.
سنسورهای کرنش سنج دارای یک عنصر فنری هستند که با اعمال نیرو تغییر شکل می دهد. با تغییر ساختار آن، ماده به نسبت مقاومت الکتریکی آن متفاوت است. با تغییرات فشار، نوسانات در مقاومت و قرائت ولتاژ به عنوان سیگنال الکتریکی در نظر گرفته می شود. سپس اینها به اندازه فشار معادل کالیبره می شوند و توسط سنسور نمایش داده می شوند.
سنسورهای استرین گیج به ویژه برای کارهای نظارتی بلندمدت مطلوب هستند. آنها به دلیل در دسترس بودن و تطبیق پذیری، متداول ترین نوع سنسور هستند.
2. پیزوالکتریک
سنسورهای پیزوالکتریک با استفاده از اثر پیزوالکتریک کار می کنند. اثر پیزوالکتریک تولید بار الکتریکی را به عنوان پاسخی به تغییرات فیزیکی مواد توصیف می کند. این تأثیر در برخی مواد به میزان قابل اندازه گیری مشهودتر است. بار ایجاد شده متناسب با نیروی اعمال شده است. سنسور می تواند تغییرات شارژ را اندازه گیری و کالیبره کند و اندازه گیری فشار مربوطه را نمایش دهد.
سنسورهای پیزوالکتریک می‌توانند در اندازه‌های بسیار کوچک باشند که آن را انتخاب خوبی برای کاربردهایی با محدودیت فضا می‌سازد. آنها همچنین به طور کلی فرکانس های بالا را هنگام دریافت داده مجاز می کنند. این یک مزیت برای خوانش هایی است که به اندازه گیری های پویا بین نقاط داده با فواصل کوتاه نیاز دارند.
3. خازنی
خازن ها دستگاه هایی هستند که برای ذخیره بار الکتریکی استفاده می شوند. آنها با داشتن دو هادی که با یک شکاف نزدیک بین یکدیگر از هم جدا شده اند عمل می کنند. سنسور می تواند ظرفیت بین دو صفحه را اندازه گیری کند. فاصله بین دو صفحه، مقادیر خازن را تعیین می کند که با فشار اطراف تغییر می کند.
از کاربردهای حسگرهای فشار خازنی می توان به اندازه گیری تغییرات فشار در موتورهای جت، لاستیک خودرو و سایر کشتی ها اشاره کرد. آنها طراحی مکانیکی ساده ای دارند که آنها را قادر می سازد در محیط های سخت مقاومت کنند.
4. مانومتر
اولین دستگاه هایی که برای اندازه گیری فشار استفاده می شدند از لوله های شیشه ای پر از مایع تشکیل شده بودند. مانومترها اساساً این هستند - لوله ای که از حرکت مایع برای مقایسه فشار تجربه شده توسط دو سطح خود استفاده می کند. ابتدایی ترین مانومترها U شکل با مایعی درون آن هستند که با اختلاف فشارهای مختلف جابجا می شود.
از مانومتر می توان برای کالیبره کردن تجهیزات دیگر استفاده کرد. آنها هنوز ابزار رایجی هستند که در محیط های آزمایشگاهی یافت می شوند. به دلیل پاسخ آهسته تر و دامنه محدود فشار، برای کاربردهای سنجش فشار دینامیکی مناسب نیستند.
5. فشار خلاء
سنسورهای فشار قبلی معمولاً با اندازه گیری نیروی اعمال شده به یک دستگاه مکانیکی کار می کنند. این روش‌های مکانیکی می‌توانند زمانی پیچیده‌تر شوند که فشار کمتر از سطوح اتمسفر، به‌ویژه سطوح فشار شدید خلاء باشد. برای کاربردهای فشار خلاء، اندازه‌گیری‌ها کمتر به واکنش‌های مکانیکی بستگی دارد. در عوض، حسگرها اثرات روی خواص مواد را مشاهده و اندازه گیری می کنند.
شناخته شده ترین سنسوری که برای اندازه گیری فشار خلاء استفاده می شود سنسور پیرانی است که به نام مخترع آن، مارچلو استفانو پیرانی نامگذاری شده است. سنسور پیرانی با اندازه گیری مقاومت یک رشته گرم شده در یک محفظه سنج کار می کند. همانطور که محفظه گیج در معرض فشار خلاء اطراف قرار می گیرد، دمای احساس شده توسط محفظه کاهش می یابد. این تغییر دما رسانایی فیلامنت را به طور متناسب تغییر می دهد. سپس این می تواند به عنوان اندازه گیری غیرمستقیم فشار تجربه شده در نظر گرفته شود.
6. لوله بوردون
از انواع حسگرهای قبلی، دیدیم که چگونه تغییر شکل‌های فیزیکی ناشی از نیروی وارده، فشار را اندازه‌گیری می‌کنند. لوله بوردون یک وسیله مکانیکی مبتکرانه است که از حرکات فیزیکی استفاده می کند. نیروی اطراف را مهار می کند تا صفحه ای را به حرکت درآورد که برای نمایش فشار تنظیم شده است.
لوله های بوردون با لوله ای ساخته می شوند که به شکل C شکل گرفته است. یک سر بسته است، در حالی که طرف دیگر در معرض محیطی است که اندازه گیری می شود. با افزایش فشار احساس شده توسط یک انتهای لوله، سیم پیچ سعی می کند صاف شود. این حرکت فیزیکی سیم پیچ که به یک دوک متصل می شود، یک اشاره گر را برای نمایش فشار روی یک گیج حرکت می دهد.
به دلیل سادگی و ناهمواری، گیج های لوله بوردون معمولاً ارزان و در عین حال بادوام هستند. آنها دقت را برای کاربردهای فشار بالا فراهم می کنند. با این حال، به دلیل ماهیت کاملاً مکانیکی، قرائت‌ها در معرض ضربه و لرزش هستند. استفاده از آنها در فشارهای کم که نیاز به اندازه گیری دقیق دارند، توصیه نمی شود.
7. فشارسنج آنروید
فشارسنج آنروید نوع دیگری از یک دستگاه کاملاً مکانیکی است که برای اندازه گیری فشار استفاده می شود. این ساز دارای یک استوانه فلزی هواگیر و شبیه کپسول می باشد. این کپسول در پاسخ به فشار اطراف فشرده شده و منبسط می شود. این تفاوت‌های کوچک را می‌توان اندازه‌گیری کرد و به صفحه‌ای متصل کرد که سپس فشار مربوطه را نشان می‌دهد.
فشارسنج های آنروید معمولاً برای اندازه گیری فشار اتمسفر استفاده می شوند. آنها به دلیل طراحی بادوام و راحت معمولاً در هواپیما استفاده می شوند. برای کاربردهای هواپیما، می توان از آنها برای اندازه گیری ارتفاع بر اساس تغییرات فشار هوا نیز استفاده کرد.