Capteurs de pression sont d'importants dispositifs dans diverses applications industrielles et leur performance dépend fortement de la technologie de base utilisé. L'élément de détection de pression, ou du coeur, est le coeur de ces périphériques et détermine leur précision, la stabilité et la pertinence pour des cas spécifiques.
Dans cet article, nous allons explorer le plus largement utilisé les types de capteurs de pression, y compris les capteurs de pression à film mince vaporisés, capteurs de pression de silicium piézorésistif, capteurs de pression de jauge de contrainte, de la céramique à couche épaisse , les capteurs de pression et de la céramique des capteurs de pression capacitif. Nous allons comparer leurs principes de travail, avantages, limitations et applications idéales.
1. Capteur de pression de film mince vaporisés
Principe de fonctionnement
Technologie à film mince vaporisés consiste à déposer une fine couche de métal ou en alliage métallique sur un substrat, généralement une base de céramique ou de silicium. Le thin film est modelé dans des éléments résistifs, qui changent de résistance lorsque soumis à la pression. Ces capteurs sont généralement utilisés dans les applications haute performance en raison de leur stabilité et précision élevées.
Avantages
Haute stabilité à long terme et l'Exactitude : les capteurs à film mince vaporisés fournissent la stabilité à long terme exceptionnelle et de haute précision.
Large plage de pression : ils peuvent gérer une large gamme de pressions, de faible à très élevé.
La compensation de température : ils sont moins touchés par les changements de température par rapport aux capteurs piézorésistif.
Une forte capacité de surcharge : ils peuvent résister à des conditions qui dépassent les limites de sa puissance nominale sans subir de dommage ou de dégradation significative des performances, adapté aux applications où les fluctuations de pression, température ou d'autres conditions de fonctionnement peut se produire de façon inattendue.
Limitations
Coût plus élevé : en raison de la complexité des processus de fabrication, ces capteurs ont tendance à être plus coûteux.
Les applications
Pulvérisation de capteurs à film mince sont largement utilisés dans l'aérospatiale, l'automatisation industrielle, systèmes de haute pression, les systèmes hydrauliques et les équipements lourds.
2.piézorésistif Capteur de pression de silicium
Principe de fonctionnement
Capteurs de pression piézorésistif travail basé sur le principe que la résistance de certains matériaux semi-conducteurs (généralement de silicium) Modifications lors de l'objet de contrainte mécanique. Un diaphragme en silicone est généralement utilisé, et lorsque la pression est appliquée, le diaphragme se déforme. Cette déformation provoque un changement dans la résistance du matériau, qui est ensuite mesurée et converti en un relevé de pression.
Avantages
Haute sensibilité et précision : capteurs de pression à base de silicium sont connus pour leur excellente sensibilité et des mesures précises. Et la stabilité est aussi bonne.
Petite taille : la technologie permet de designs compacts, idéal pour les applications où l'espace est limité.
De façon économique : capteurs piézorésistif sont relativement peu coûteux à produire.
Limitations
Sensibilité à la température : ces capteurs peuvent être sensibles aux fluctuations de température, ce qui peut exiger une rémunération supplémentaire.
Plage de pression limitée : ils sont généralement utilisés pour les applications de moyenne pression et peut ne pas bien fonctionner dans des conditions extrêmes.
Les applications
Capteurs piézorésistifs de silicium sont couramment utilisés dans l'automobile, me-dical de périphériques et systèmes de CVC, où une grande précision et de la compacité sont critiques.
3. Capteur de pression de jauge de contrainte
Principe de fonctionnement
Capteurs de pression de jauge de contrainte fonctionner en utilisant une jauge de tension, ce qui est une résistance qui modifie la résistance lorsque étiré ou compressé. La jauge de tension est généralement lié à un diaphragme, qui se déforme sous pression. Le changement dans la résistance de la jauge de tension est ensuite mesurée pour déterminer la pression appliquée.
Avantages
Haute précision : jauges de contrainte sont connus pour leur haute précision et fiabilité.
Large gamme d'application : ils sont polyvalents et peuvent être utilisés pour les différentes plages de pression, de faible à très hautes pressions.
Faible coût : cette technologie est assez matures et il offre assez de bon sens économique.
Limitations
Effets de la température : jauges de contrainte peut être affectée par les changements de température, ce qui peut exiger une indemnisation.
Complexe d'étalonnage : systèmes basés sur les jauges de contrainte nécessitent un étalonnage précis pour assurer la précision.
Les applications
Les capteurs de jauge de contrainte sont utilisés dans les applications nécessitant une haute précision, comme dans les avions, me-dical instruments, et la machinerie industrielle.
4. Capteurs de pression de la céramique à couche épaisse
Principe de fonctionnement
Capteurs de film épais en céramique sont basées sur un substrat céramique c'est enduit d'un film résistif. Ce film est appliqué en utilisant un processus d'épaisseur du film, où un matériau conducteur est déposé sur la céramique. L'évolution de la résistance du capteur lorsque la pression est appliquée, qui est ensuite converti en un signal électrique lisible.
Avantages
Une haute durabilité : capteurs de pression en céramique sont résistants aux environnements difficiles, des températures élevées et des produits chimiques agressifs. Il est fortement résistant à la corrosion.
Large plage de pression : ils sont bien adaptés à la fois basse et haute pression et température d' applications.
De façon économique : ils sont moins coûteux à produire que les capteurs à film mince.
Limitations
Moins d'Exactitude : comparé à couches minces et capteurs piézorésistif, capteurs de film épais en céramique ont généralement moins d'exactitude.
Les applications
Capteurs de film épais en céramique sont couramment utilisés dans les systèmes d'automobile, moi-dical l'équipement, systèmes hydrauliques et les systèmes de réfrigération.
5. Capteurs de pression capacitif en céramique
Principe de fonctionnement
Capteurs de pression capacitif céramique utilisent un diaphragme qui fait partie d'un condensateur. Lorsque la pression est appliquée, le diaphragme se déplace, la modification de la distance entre les plaques du condensateur et donc la modification de la capacitance. Ce changement de capacitance est mesurée et convertis en données de pression.
Avantages
Haute précision et stabilité : Ces capteurs sont très précis et stables au fil du temps, même dans la fluctuation des conditions environnementales.
Sensibilité élevée : les capteurs capacitifs en céramique offrent une excellente sensibilité, surtout à basse pression des plages.
Faible consommation électrique : ces capteurs nécessitent moins de puissance que les autres types.
Limitations
La sensibilité aux chocs mécaniques : Ils peuvent être sensibles aux chocs mécaniques et aux vibrations, ce qui peut affecter leur rendement.
Les applications
Capteurs de pression capacitif en céramique sont utilisés dans les applications de haute précision, y compris moi-dical appareils, capteurs de l'automobile, et les systèmes de surveillance de pression industriels.
6. Comment choisir le droit des capteurs de pression ?
Depuis il y a de nombreux types de transmetteurs de pression sur le marché, alors comment nous allons choisir le bon ? Généralement, il dépend de facteurs comme ci-dessous.
Plage de pression
Sélectionnez un capteur qui correspond à la plage de pression de votre application. Vérifiez que le capteur peut gérer les pressions maximales et minimales que vous attendez à mesurer.
Type de pression
La pression est divisé en jauge, absolue, et la pression différentielle. La jauge de pression capteurs mesurent la pression relative à la pression atmosphérique. Capteurs de pression absolue de mesurer la pression par rapport à une parfaite vide. Capteurs de pression différentielle mesure la différence entre deux pressions. Choisir en fonction de besoins de votre application.
Les conditions environnementales
S'assurer que les capteurs peuvent fonctionner dans les limites de température requis, et environnements. Choisir le bon matériel pour différents environnements.
La précision
S'assurer que le capteur fournit la précision nécessaire. Plus de précision est essentielle pour les applications critiques.
Signal de sortie
Différents capteurs offrent des signaux différents, par exemple, sortie analogique (p. ex., 4-20mA, 0-10V, 0,5 à 4.5V), et sortie numérique (p. ex.,, Modbus RS485).
L'alimentation
Choisissez un capteur avec une alimentation qui correspond à vos exigences du système. Par exemple, dc d'alimentation, batterie ou alimentation de sonar.
Durabilité et la durée de vie
Examiner le capteur de la PI, de notation des performances anti-explosion. Capteurs conçus pour des environnements difficiles durent généralement plus longtemps et nécessitent moins d'entretien.
Coût
Sauf le coût du produit, tenez compte des coûts de maintenance et de l'étalonnage au fil du temps trop.
7. Conclusion
Le choix du capteur de pression consiste à évaluer plusieurs facteurs clés et de la technologie de détection. Si piézorésistifs, capacitif, pulvérisation ou de film en céramique, doit correspondre à votre application spécifique exigence.
