برای در اختیار گرفتن اکثر روند های صنعتی، سنجش فشار دستور بسیار مهمی به حساب آورده می شود. بهدنبال به نکات موردنیاز درخصوص تعیین سنسور فشار مطلوب اشاره میکنیم.
سنسور فشار، داده ها فشار را تبدیل به یک سیگنال الکتریکی می نماید. اکثر سنسورهای فشار، تغییر تحول صورت دیافراگم را با اعتنا به تفاوت در فشار انجام یافته بر هر دو جهت، مورد سنجش قرار میدهند. تولیدکننده ها برای اینگونه محصولاتی از عنا وین مختلفی استفاده می نمایند. «سنسور فشار» و «ترانسدیوسر فشار» می توانند تحت عنوان هم معنی و معادل به کارگیری شوند. اصطلاح «ترانسمیتر فشار» برای سنسور فشاری استفاده میشود که مجهز به قطعات الکترونیکی میباشد که به آن اذن ارائه یک سیگنال خروجی استاندارد گردیده را میدهد.
در این راهنمای خرید ما صرفا از اصطلاح «سنسور» به کارگیری میکنیم، خیر «ترانسمیتر»
گونه های گوناگون سنسورهای فشار کدامند؟
جهت گزینش سنسور فشار مطلوب لازم میباشد با سه نوع فشار که هر یک به پیاده سازی های متفاوت سنسور مرتبط می گردند آشنا باشیم. اکثر سنسورهای فشار، تغییر تحول صورت دیافراگم که ذیل اثر فشار اجرا گردیده روی آن انجام یافته میباشد را گزینه سنجش قرار میدهند، و این امری میباشد که دانستن آن بسیار مهم میباشد.
از آنجایی که دیافراگم دو سمت (پهلو) داراست، فشار دیگری، روی سمت دیگر آن نیز ایفا میگردد. تغییرو تحول صورت (انحراف) اندازه گیری گردیده سود تفاوت فشار دربین دو سمت مختلف دیافراگم می باشد.
سنسور های فشار مبتنی بر «فشار مرجع» به سه دسته تقسیم می گردند که می بایست در لحاظ گرفته گردد:
فشار مطلق (Absolute pressure):
در سنسور فشار ابسولوت (مطلق) سمت دوم دیافراگم در خلاء قرار میگیرد و تغییرو تحول صورت آن دقیقاً به فشار اندازه گیری گردیده مرتبط میگردد.
فشار نسبی (Relative pressure):
در سنسور فشار نسبی سمت دوم دیافراگم پایین فشار اتمسفر قرار می گیرد، بنابراین تغییرو تحول صورت آن به تفاوت فی مابین فشار اندازه گیری گردیده و فشار اتمسفر (محیط) مرتبط میگردد.
فشار تفاضلی (Differential pressure):
در فشار سنسور فشار تفاضلی برای هر سمت دیافراگم دو ورودی منقطع وجود داراست. پس تغییرو تحول صورت آن مرتبط با تفاوت فشار میان این دو ورودی میگردد.
چرا سنسور فشار ابسولوت (مطلق) را انتخاب کنیم؟
تفاوت در میان سنسور فشار مطلق و سنسور فشار نسبی دراین میباشد که سنسور فشار مطلق، فشار را نسبت به فشار مرجع که خلاء است می سنجد در حالی که سنسور فشار نسبی، فشار را نسبت به فشار اتمسفر می سنجد، به عبارت دیگر تفاوت دربین فشار پروسه و فشار اتمسفر را اندازه گیری می نماید.
هنگام تعیین سنسور، اولین ملاک می بایست نقطه مرجع شما باشد: اینکه آیا مایل می باشید فشار مقایسه گردیده با فشار اتمسفر را بدانید یا این که نه؟
سنسور فشار مطلق تنها سنسوری میباشد که قادر به سنجش فشار اتمسفر می باشد پس می قدرت از آن برای سنجش فشار بارومتریک بهره مند شد.
برای مثال کاربردهای آنها مشمول سنجش طول براساس تغییر و تحول فشار اتمسفر به هنگام تغییر و تحول طول می باشد.
فشار اتمسفر با دقت به تغییرات آب و هوایی میتواند تا حدود ۳۰ میلی توشه (۳۰ mbar) متغیر باشد و در صورتیکه طول سنسور تغییر و تحول نماید سنسور فشار (متغیر بین سطح دریا و طول ۲۰۰۰ متر)، میتواند تا حدود ۲۰۰ میلی توشه (۲۰۰mbar) نیز متغیر باشد. بدین ترتیب یک سنسور فشار نسبی ممکن می باشد با دقت به تغییرات فشار اتمسفر، برای یک معیار فشار مشخص و معلوم ، در گیر خطای اندازه گیری گردد و فشار های متفاوتی را اندازه گیری نماید. برای فشارهای بالا این نادرست قابل دیده پوشی میباشد، اما برای فشارهای تحت چشمگیر میباشد. به این ترتیب در این زمینه بهتر می باشد از سنسور فشار مطلق استفاده شود.
چرا سنسور فشار نسبی (حیران) را تعیین کنیم؟
تفاوت در میان سنسور فشار مطلق و سنسور فشار نسبی را فراموش نکنید. سنسور فشار مطلق، فشار را نسبت به فشار مرجع خلاء می سنجد و سنسور فشار نسبی نسب به فشار اتمسفر. در واقع سنسور های فشار نسبی تفاوت بین فشار فرآیند و فشار اتمسفر را می سنجند.
هنگام تعیین سنسور، اولی ملاک بایستی نقطه مرجع شما باشد: اینکه آیا مایل می باشید تفاوت فشار فرایند با فشار اتمسفر را بدانید یا این که نه؟ سنسور فشار نسبی هنگامی کاربرد دارااست که بخواهید اثر فشار اتمسفر بر روی سنجش را حذف کنید.
مثلا وقتی از سنسور فشار برای اندازه گیری فشار هیدرواستاتیک (Hydrostatic) مایعات (برای اندازه گیری سطح مایعات) به کارگیری میشود، با اعتنا به اینکه سطح مایع درون مخزن نیز درمعرض فشار اتسمفر میباشد، سنسور فشار نسبی فقط اذن سنجش فشار هیدرواستاتیک را میدهد و اثر متغیرها بر فشار جویبار را حذف می نماید.
چرا سنسور فشار تفاضلی را تعیین کنیم؟
سنسور فشار تفاضلی دارنده دو پورت فشار ورودی میباشد که هنگامی مایل به فهمیدن تفاوت فشار دربین دو نقطه باشیم گزینه به کار گیری قرار میگیرد. مثلا می توان برای کاربردهایی از آن فایده گرفت که با به کار گیری از افت فشار، فلو محاسبه می شود.
کدام تکنولوژی سنسور را می بایست گزینش کنیم؟
هنگامی که نوع فشاری که می بایست اندازه گیری نمائید را معلوم کردید می اقتدار روی تکنولوژی سنسور تمرکز کرد.
سنسور فشار پیزومقاومتی
در سنسور فشار پیزومقاومتی (Piezoresistive pressure sensor)، فشار منجر اجرا نیرویی بر روی عنصر حسگر گردیده و سبب به تغییر تحول در مقاومت آن میگردد. پرشین ابزار دقیق سنسورهای فشار پیزومقاومتی آلرژی بالایی دارند، مستحکم میباشند و همینطور مقاومت حرارتی بالایی داراهستند. ولی سیگنال خروجی آنها ضعیف است.
سنسور فشار پیزوالکتریکی
در سنسور فشار پیزو الکتریکی (Piezoelectric pressure sensor)، فشار سبب اعمال نیرو بر عنصر حسگری که از مواد پیزو الکتریک ساخته شده می شود و از این رو سبب به ساخت ولتاژ در این عنصر میگردد. این سنسور ها می توانند دامنه ی بسیار بزرگ ای از سنجش و نیز مقاومت حرارتی بسیار نه داشته باشند. با این حال سیگنال خروجی آنها ضعیف است و در مقایسه با سنسورهای پیزو مقاومتی از دقت و صدق کمتری منتفع میباشند.
سنسور فشار خازنی
در سنسور فشار خازنی (Capacitive pressure sensor)، دیافراگم یکیاز صفحه های خازن می باشد. دیافراگم تحت فشار تغیر موقعیت میدهد و گنجایش الکتریکی خازن را تغییر می دهد. این سنسورها سطح اعتنا و آلرژی بالایی ارائه میدهند و میتوانند فشارهای زیر را در محدوده mbar اندازه گیری نمایند. با این اکنون این سنسورها هنگام قرار به چنگ آوردن در معرض لرزش عالی فعالیت نمیکنند به جهت اینکه لرزش، اندازه گیری و سنجش آنها را متزلزل و ناپایدار می نماید.