کوشش سنسور فشار به چه شکل هست؟
یک سنسور فشار با تبدیل نیروی فشار به سیگنال خرد الکتریکی که قابل جابجایی و اکران باشد فعالیت میکند. طبق این سعی بهاین سنسورها ترانسمیتر (فرستنده) فشار هم گفته می شود. معمولا دو سیگنال، یک کدام از سیگنال جریانی در محدودهی ۴ تا ۲۰ میلیآمپر و دیگری سیگنال ولتاژ در محدودهی ۰ تا ۱۰ ولت، بیشترین کاربرد را داراهستند.
ساختار سنسورهای فشار چه طور میباشد؟
ساختار سنسور را می قدرت براساس اصول کارایی آن (مطلق، گیج و اختلافی) تیم بندی کرد. سنسور فشار مطلق، فشار نسبت به خلا معقول می شود. این نوع سنسورها ممکن میباشد به سیرتکامل ای پیاده سازی خواهد شد که با دقت به موقعیت نصب (روی بُرد یک مدار یا این که تابلو(Panel))، به فشار سنسور فشار صورت گرفته از طرف بالا یا این که طرف ذیل برخورد دهد. مانند مواقعی که در ایجاد کرد یک پورت برای ورود فشار از طرف بالا به کار گیری میشود، ممکن میباشد ورودی از سمت بالا سنسور را در معرض خطراتی مانند صدمات فیزیکی یا این که آلودگی بوسیله غبار و رطوبت قرار دهد، به این ترتیب می اقتدار از سنسوری با ورودی از سمت ذیل بهره مند شد.
ساختار سنسور فشار
شکل۱- مقایسه دوساختار سنسور فشار با ورودی از بالا و ورودی از زیر
پیاده سازی سنسور سرگردان معمولا به صورتی اعمال میگردد که همزمان فشار اتمسفری به یک سمت و فشار به سمت دیگر را اندازه گیری نماید. این درصورتی پرشین ابزار دقیق میباشد که یک سنسور اختلافی دارنده دو پورت میباشد و از روش آنها هرکدام از فشارهای آیتم اندازهگیری با المان اندازهگیری در تماس هستند. به عبارت دیگر سنسور های گیج، فشار را نسبت به گوشه و کنار و فشار اطراف اندازه گیری می نمایند خیر به طور مطلق. تصویر ذیل ساختار سنسورهای سرگردان و اختلافی را با یکدیگر مقایسه مینماید.
سنسور گیج و سنسور اختلافی
شکل۲-نمای شماتیک سنسور فشارگیج(سمت چپ) و سنسور فشار اختلافی(سمت راست)
اصول کاری در یک سنسور فشار چیست؟
اصول کاری یک سنسور فشار طبق واکنش فیزیکی نسبت به فشار اعمالی میباشد. سنسور فشار تغییرات نسبی به وجود آمده را به طور الکتریکی اندازه کرده و برای این مقصود از پدیدههایی مانند تغییرو تحول در گنجایش خازنی، تغییرو تحول در مقاومت اهمی یک استرینگیج یا این که کرنشسنج (Strain Gauge) و عنصر پیزوالکتریک استفاده مینماید. مجموع این تغییرات با دقت به دامنه انحراف بعد از جاری ساختن فشار میباشند.
سنسور فشار خازنی چهگونه عملکردی دارااست؟
سنسور فشار خازنی متشکل از یک خازن هست که دارنده یک شیت صلب (Rigid) و یک دیافراگم انعطاف پذیر تحت عنوان الکترود است. مساحت این الکترودها اثبات هست، در منفعت گنجایش خازنی با دقت به مسافت بین الکترودها تغییر مینماید. فشاری که مد حیث میباشد و می بایست اندازهگیری گردد روی دیافراگم انعطاف پذیر انجام می گردد. در فایده انحراف نتیجه ها موجب بروز تغییر تحول در گنجایش خازنی میشود بنابراین میقدرت آن را بوسیله یک مدار الکتریکی اندازهگیری نمود.
اصول کاری یک فشارسنج خازنی
شکل۳-اکران اصول کاری یک فشارسنج خازنی
سنسورهای فشار استرینگیج چه طور عملکردی دارند؟
در سنسور فشارسنج نوع استرینسرگردان از فویل یا این که استرینحیرانهای سیلیکونی به طور یک پل وتسون مستعمل است. پل وتسون راهی برای تبدیل تغییر مقاومت به تغییر تحول ولتاژ هست. استرینحیران به دیافراگمی متصل میباشد که هنگامی که فشار ایفا میگردد، دیافراگم هم گمراه می شود. در فیض این انحراف در مقاومت استرینحیران تغییر و تحول ساخت میگردد. در غایت مدار پل وتسون سیگنال نتایج را اندازهگیری، تقویت و پردازش می نماید. نکته قابل توجه اینجاست که در کاربردهای عملی تغییر و تحول مقاومت تماما ناچیز است و نویز و اغتشاش متعددی نیز وجود دارااست.بدین ترتیب نیاز به فیلترای الکترونیکی خاص برای رفع نویزها می باشد. به این ترتیب خروجی مطلوب (جریان یا این که ولتاژ) ساختوساز میگردد. در صورت زیر، دیاگرام سنسور فشار استرینحیران نشانه داده شدهاست.
سنسور فشار استرین حیران
شکل۴-دیاگرام سنسور فشار استرین سرگردان
سنسورهای فشار پیزو رزیستیو به چه شکل کار می نمایند؟
پیزو رزیستیو (Piezo resistive) نیز میتواند تحت عنوان یک المان اندازه گیری در پوسته یک پل به فعالیت رود. در یک سنسور فشار المان اندازهگیری تحت عنوان یک پل به نحوی به یک دیافراگم منعطف متصل میباشد تا مقاومت طبق دامنه انحراف دیافراگم متغیر باشد. در اینصورت خطی بودن سنسور به پایداری دیافراگم حین اندازهگیری و همینطور خطی بودن استرین سرگردان و موادتشکیل دهنده پیزورزیستیو متعلق می باشد.
سنسور پیزورزیستیو
شکل۵-سنسور پیزورزیستیو
سنسورهای ممز (MEMS) به چه شکل عملکردی دارند؟
با تمرکز به توضیحات داده گردیده دربارهی کارایی سنسور فشار، پیزورزیستیو یا این که خازنی، احتمالا این تصور پیش می آید که همانند اکثر امکانات یا این که ماژولهای الکترونیکی این قطعات بایستی نسبتاً بلندمرتبه باشند. این درصورتی میباشد که برخلاف این تصور یک مکانیزم اندازهگیری فشار خازنی یا این که پیزو را میاقتدار روی سیلیکون و در بعدها خرد در توان میکرو متر نیز پیادهسازی کرد که به آن ها سیستمهای میکرو الکترومکانیکی (Micro Electro Mechanical System) یا این که (MEMS) می گویند. امکانات ممز خلال سنسورهای فشار، سنسور تکان، شرایط و میکروفونهای سیلیکونی را نیز مشمول می گردد. این امکانات بسیار خرد، استوار و مقرون به صرفه میباشند و برای مواقعی که دور و اطراف و هزینه محصور است به کار گیری میگردند. از جمله این کاربردها می اقتدار موبایلها و امکانات وب اشیاء (IOT) را اسم موفقیت.
نکات اساسی در انتخاب یک سنسور فشار چیست؟
برای انتخاب سنسور فشار یکی از مهم ترین مورد ها قابل مراعات دامنه و محدوده فشاری است که می خواهیم برای آن سنسور انتخاب کنیم.
نوع فشار موردی میباشد که بایستی هنگام گزینش سنسور به آن توجه کرد، فشار حیران بیشتر در فشار اتمسفریک که تحت عنوان نقطه مرجع یا این که نقطه صفر شناخته می گردد.
نوع خروجی سنسور فشار و مشقت آن
اعتنا سنسور نکته ای است که ارزش آن را انتخاب می نماید. هرچه توجه فراتر باشد هزینه نیز بیشتر می شود.
رزولوشن نکته ی کاربردی میباشد که یوزرها حین گزینش سنسور فشار باید مد نظر قرار دهند.
ارتفاع قدمت و تکرار پذیری و زمان زمانی که میخواهید از سنسور به کار گیری کنید نیز موردی میباشد که بایستی درنظر بگیرید.
سکو پناه سنسور (IP) سطح ایمنی سنسور
نوع کانکشن و اتصالات سنسور هم از دید الکتریکی و هم از نگاه مکانیکی
فضا کاربری که میخواهید از سنسور در آن استعمال نمائید. در یک گوشه و کنار داخلی یا این که فرنگی و یا این که در یک ناحیه مملواز نویزهای الکترو مغناطیسی از قبیل پمپ ها یا این که موتورها در هر شکل می بایست از از محل نصب سنسورها و مدد کابل ها اعتقاد و باور نتایج فرمایید.
کاربردهای سنسورهای فشار در صنعت چیست؟
سیستم های بخار
سنسورهای فشار برای اندازهگیری فشار بخار در سیستمهای بخارکاربرد داراهستند. به اینصورت کهاین بخارها غالبا برای ساخت گرما در بعضا از فرآیندهای یک خط تشکیل داد ساخت میشوند. فشارسنج علاوه بر مشاهده و اندازهگیری فشار میتواند زمانی که بخار به جايگاه حرارت مشخص خویش رسیده و سپس با دمای اثبات وارد چرخه ساخت می گردد را در اختیار گرفتن و اندازه گیری می نماید.
سیستم های بخار
سیستم های بخار
با به کار گیری از یک سنسور فشار تحت عنوان یک دستگاه ورودی در سیستمها ی صنعتی که در سود مراحل خویش ایجاد کرد بخار با فشار زیاد را داراهستند، می قدرت بخارهای داغ که در خطوط جابجاییشان فشار ساخت می نمایند را بوسیله یک روزنهی گشوده و بسته شونده منحصربهفرد در دست گرفتن کرد تا از فشار بخار که منجر به اتفاقات خطرناکی میگردد دوری به شغل آید. این فعالیت با استعمال از یک نرم افزاری معمولیی PLC قابل اجرا میباشد.
فیلترها
سنسورهای فشارسنج در جوار اکثری از فیلترها در فرآیندهای صنعتی نیز کاربرد دارا هستند. با دقت به کاهش جربان مایع یا این که گاز یا این که … درزمانی که غربال کیپ می شود، می قدرت با به کار گیری از سنسور فشار در مسیر غربال ها متوجه شد که غربال کیپ گردیده و نیاز به تمیزشدن یا این که تعویض دارااست.
فیلترها
فیلترها
اندازه گیری سطح با سنسورهای فشار سنج
یک منبع که در حالا مالامال شدن می باشد را لحاظ بگیرید، با به کارگیری از مقدار فشار هیدرواستاتیکی که به وسیله سنسور فشاراندازهگیری می شود و جاری ساختن محاسبات ریاضی روی این فشار و وسعت تانک و چگالی منحصر آن مایع، می اقتدار تعیین کرد که در هر لحظه مایع تا چه سطحی (چه ارتفاعی) از منبع پرشده میباشد. البته درصورتیکه منبع بسته باشد، اندازهگیری فشار برای گزینش سطح مایع کمی دشوار خیس است. به این ترتیب برای انتخاب سطح می توان دو سنسور فشار تنظیم کرد و فشار تفاضلی را اندازه گرفت. یک سنسور در پایین منبع قرار میگیرد و فشار مایع را اندازهگیری مینماید و یک سنسور در بالای منبع برای اندازهگیری فشار هوای باطن منبع گزینه استفاده قرار می گیرد. اختلاف این دو فشار و محاسباتی که انجام می گردد، معلوم مینماید که چه مقدار مایع داخل منبع مالامال گردیده است.
اندازه گیری سطح با سنسورهای فشار سنج
اندازه گیری سطح با سنسورهای فشار سنج
جدول تبدیل واحد فشار