Produkty - przetworniki ciśnienia
2020-11-17
Przetworniki ciśnienia, to urządzenia zamieniające fizyczną wielkość ciśnienia na sygnał elektryczny – cyfrowy lub analogowy. Dzielą się na przetworniki ciśnienia względnego, gdzie z reguły odniesienie stanowi ciśnienie atmosferyczne, przetworniki ciśnienia absolutnego, gdzie odniesieniem jest próżnia, przetworniki ciśnienia barometrycznego oraz przetworniki ciśnienia zróżnicowanego – tu odniesieniem jest dowolne ciśnienie.
W przemyśle stosuje się kilka rodzajów przetworników ciśnienia. Najpopularniejsze z nich, to jednak przetworniki pojemnościowe, piezorezystancyjne i piezoelektryczne. Różnice między nimi wynikają ze zróżnicowanych potrzeb poszczególnych zastosowań. Niekiedy pomiary dotyczą bowiem ciśnień dość małych, a kiedy indziej dynamicznych.
Pierwsze z nich - przetworniki pojemnościowe. Membrany przetworników pojemnościowych pokryte są materiałem przewodzącym, który stanowi jedną z okładzin kondensatora. Nacisk na membranę zmniejsza jej odległość od elektrody. To wpływa natomiast na zmianę pojemności kondensatora. Ten rodzaj przetworników ciśnienia używa się do pomiarów małych ciśnień. Zakresy pomiarowe wynoszą do 40 bar.
Kolejne to przetworniki piezorezystancyjne. Wyposażone są w membranę, na której wstawiony jest zestaw piezorezystorów połączonych w układzie mostka Wheatstone’a. Jest to układ pomiarowy przeznaczony do pomiaru rezystancji z dużą dokładnością. Kiedy na membranę pod wpływem ciśnienia wywierany jest nacisk, rozciągają lub ściskają się elementy na niej naklejone. Tym samym zmieniają swoją rezystancję. Z kolei zmiany rezystancji przeliczane są na zmianę ciśnienia. Ten rodzaj przetworników ciśnienia jest najpopularniejszy. Swe zastosowane znajduje właściwie we wszystkich gałęziach przemysłu.
Ostatnie, a więc przetworniki piezoelektryczne wykorzystują zjawisko piezoelektryczne. Do ich membrany przymocowany jest piezoelektryk. Pod wpływem naprężeń mechanicznych na powierzchni materiału pojawiają się ładunki elektryczne. Ciśnienie wywołuje natomiast nacisk na membranę, a do doprowadza do powstania napięcia. Napięcia wprost proporcjonalnego do ciśnienia. Przetworniki piezoelektryczne wykorzystuje się do pomiarów ciśnień dynamicznych. Charakteryzują się one wysoką odpornością na działania podwyższonych temperatur.