A nyomásérzékelő olyan eszköz, amelynek fizikai paraméterei a mért közeg (folyadék, gáz, gőz) nyomásától függően változnak. Az érzékelőkben a mért közeg nyomása egységes pneumatikus, elektromos digitális kóddá vagy jelekké alakul.
A nyomásérzékelő egy primer nyomásátalakítóból áll, amely egy érzékeny elemet - nyomásvevőt, másodlagos jelfeldolgozó áramköröket, különböző testrészeket, beleértve az érzékelő tárggyal való hermetikus csatlakoztatását és a külső hatásoktól való védelemre szolgálóakat, valamint egy információs jelet tartalmaz. kimeneti eszköz. Egyes készülékek fő különbségei a többitől a mérési határok, a dinamikus és frekvenciatartományok, a nyomásrögzítés pontossága, a megengedett működési feltételek, a súly- és méretjellemzők, amelyek a nyomás elektromos jellé alakításának elvétől függenek: nyúlásmérő , piezorezisztív, kapacitív , induktív, rezonáns, ionizációs, piezoelektromos és egyéb.
Az érzékelők érzékeny elemei az ellenállás változásának elvén alapulnak a nyúlásmérők deformációja során , egy rugalmas elemre ragasztva, amely nyomás hatására deformálódik.
Egykristály szilíciumból készült integrált érzékelőelemeken alapul. A szilícium jelátalakítók rendkívül érzékenyek a félvezető térfogat-ellenállásának nyomásdeformáció során bekövetkező változása miatt.
A tiszta, nem agresszív közegek nyomásának mérésére az úgynevezett Low cost megoldásokat alkalmazzák - érzékeny elemek felhasználásán alapuló megoldások akár védelem nélkül, akár szilikon gél védelemmel.
Az agresszív közegek és a legtöbb ipari alkalmazás mérésére nyomásátalakítót használnak zárt fém-üveg tokban, rozsdamentes acélból készült elválasztó membránnal, amely a mért közeg nyomását szilikonfolyadékon keresztül továbbítja.
A nyomásérzékelő "szíve" a kapacitív cella. A kapacitív módszer a kondenzátor lemezei és a mérőmembrán közötti elektromos kapacitás változásának az alkalmazott nyomástól való függésén alapul. A kapacitív módszer fő előnye a túlterhelés elleni védelem (túlterhelés esetén a membrán a kondenzátor "lemezének" falán fekszik, anélkül, hogy hosszú ideig deformálódna, amikor a túlterhelés megszűnik, a membrán visszaállítja eredeti forma, míg az érzékelő további kalibrálása nem szükséges), a metrológiai paraméterek nagy stabilitása is biztosított.karakterisztika, csökkentve a hőmérsékleti hiba befolyását a közvetlenül a cellában lévő kis mennyiségű töltőfolyadék miatt.
A módszer egy rezgő rugalmas elem rezonanciafrekvenciájának változásán alapul, amikor az erő vagy nyomás hatására deformálódik. Ez magyarázza az érzékelők nagy stabilitását és a készülék magas kimeneti jellemzőit.
A hátrányok közé tartozik a nyomáskonverzió egyedi jellemzői, a jelentős válaszidő, az agresszív környezetben való mérés képtelensége a műszer leolvasási pontosságának elvesztése nélkül.
Az örvényáramok regisztrálása alapján (Foucault-áramok) . Az érzékelőelem két tekercsből áll, amelyek egymástól fém képernyővel vannak elválasztva. A távadó méri a membrán elmozdulását mechanikus érintkezés hiányában. A tekercsekben váltakozó áramú elektromos jel keletkezik oly módon, hogy a tekercsek rendszeres időközönként töltődnek és kisülnek. A membrán eltérítésekor a rögzített főtekercsben áram keletkezik, ami a rendszer induktivitásának megváltozásához vezet . A főtekercs jellemzőinek elmozdulása lehetővé teszi a nyomás szabványos jellé alakítását, az alkalmazott nyomással egyenesen arányos paramétereiben.
Az ionizált részecskék áramlásának regisztrálásán alapul. Az analóg lámpadiódák.
A lámpa két elektródával van felszerelve: egy katóddal és egy anóddal, valamint egy fűtőberendezéssel. Egyes lámpákban ez utóbbi hiányzik, ami az elektródákhoz fejlettebb anyagok használatának köszönhető.
Az ilyen lámpák előnye, hogy képesek alacsony nyomást - akár mélyvákuumig - nagy pontossággal regisztrálni. Szigorúan figyelembe kell azonban venni, hogy az ilyen eszközöket nem lehet működtetni, ha a kamrában a nyomás közel van a légkörhöz. Ezért az ilyen jelátalakítókat kombinálni kell más nyomásérzékelőkkel, például kapacitív érzékelőkkel. A jel nyomástól való függése logaritmikus .
A közvetlen piezoelektromos hatáson alapul , amelyben a piezoelektromos elem a rá ható erővel vagy nyomással arányos elektromos jelet generál. A piezoelektromos jelátalakítók gyorsan változó akusztikus és impulzusnyomás mérésére szolgálnak, széles dinamika- és frekvenciatartománnyal rendelkeznek, könnyűek és kicsik, rendkívül megbízhatóak, és zord üzemi körülmények között is használhatók.
A nyomásérzékelők jelei lehetnek lassan vagy gyorsan változóak. Az első esetben spektrumuk az alacsony frekvenciák tartományába esik. Egy ilyen jel nagy pontosságú digitalizálásához el kell nyomni a spektrum nagyfrekvenciás részét, amely teljes egészében zajból áll. Ez különösen igaz ipari környezetben.
Az integráló ADC -ket különösen lassan változó jelek bevitelére használják . Nem a jel pillanatnyi értékét mérik (amely az interferencia hatására változik), hanem egy adott időtartam alatt integrálják a jelfüggvényt, ami nyilvánvalóan kisebb, mint a szabályozott környezetben lezajló folyamatok időállandója, hanem nyilvánvalóan több, mint a legalacsonyabb frekvenciájú interferencia időszaka. Az integráló ADC-ket számos külföldi cég gyártja ( Texas Instruments , Analog Devices stb.).
A változó nyomás mérésére analóg kimeneti jellel rendelkező érzékelőket használnak, például 0-20, 4-20 mA és 0-5, 0,4-2 V.
A piezoelektromos érzékelők gyorsan változó folyamatok mérésére szolgálnak a Hz-től a több száz kHz-ig terjedő frekvenciatartományban.
A nyomásérzékelővel ellentétben a nyomásmérő egy olyan eszköz, amelyet a nyomás mérésére (és nem csak átalakítására) terveztek. A nyomásmérőben a műszer leolvasása a nyomástól függ, ami leolvasható a skálájáról, kijelzőjéről vagy hasonló eszközéről.