Princípios básicos de funcionamento

Os sensores de pressão detectam mudanças de pressão no meio e convertem-no em sinais elétricos mensuráveis, o princípio comum é dividido em três categorias:

Tipo de resistência a pressão: Utilizando o efeito de resistência a pressão do material semicondutor, o valor da resistência muda quando a pressão muda e o sinal de tensão é emitido através da ponte Whiston. Por exemplo, os sensores de resistência à pressão MEMS integram componentes de resistência à pressão em uma membrana de silício através de uma tecnologia de micromecânica, com alta sensibilidade e são adequados para medições de baixa pressão (como 0-1MPa).

Piezoelétrico: com base no efeito piezoelétrico positivo do material piezoelétrico, a pressão faz com que o material produza uma carga elétrica proporcional à pressão. Por exemplo, os sensores piezoelétricos de cristal de quartzo ou PVDF são frequentemente usados ​​para medição de pressão dinâmica (por exemplo, vibração, choque), mas são usados ​​em conjunto com amplificadores de carga e não podem medir pressão estática.

Capacitativo: alterar o espaço ou constante dielétrica da placa capacitiva pela pressão, o valor da capacitividade varia com a pressão. Por exemplo, um sensor de capacitor de cerâmica usa uma membrana de cerâmica com um eletrodo fixo para constituir o capacitor, com boa estabilidade e é adequado para cenários de alta e média tensão (como 1-60MPa).

Parâmetros-chave de desempenho

Alcance de medição: escolha de acordo com o cenário de aplicação (por exemplo, medição da pressão do ar escolher 0-100kPa, sistema hidráulico escolher 0-100MPa).

Precisão: inclui linearidade, retardo e repetitividade, e o erro combinado é geralmente expresso como uma porcentagem de escala completa (por exemplo, ± 0,5% FS).

Sinal de saída: As saídas analógicas (como 4-20mA, 0-5V) são resistentes à interferência e as saídas digitais (como I²C, RS485) são fáceis de integrar.

Compatibilidade do meio: a compatibilidade química do sensor com o meio de medição deve ser considerada (por exemplo, aço inoxidável ou cerâmica para líquidos corrosivos).

Guia de seleção

Cenários de baixa tensão (por exemplo, equipamentos médicos, HVAC): sensores MEMS de resistência à pressão selecionados, de pequeno volume e baixo custo.

Pressão dinâmica (por exemplo, teste de motor, choque de explosão): Sensores eletrônicos voltagens selecionados com velocidade de resposta rápida (em microsegundos).

Cenários industriais de alta e média pressão (por exemplo, sistemas hidráulicos, petroquímicos): escolha um capacitor de cerâmica ou um sensor de silício difuso para alta pressão e alta estabilidade.

Ambientes difíceis (por exemplo, altas temperaturas, forte corrosão): escolha uma embalagem de cerâmica ou aço inoxidável, com grau de proteção superior a IP67.

Exemplo: para medir o nível do tanque de água (faixa de pressão 0-0,1 MPa), sensor de resistência à pressão opcional (faixa de 0-0,2 MPa, saída 4-20 mA); Para monitorar a pressão de choque do motor do automóvel (alta tensão transitória), é necessário um sensor piezoelétrico (alcance 0-50MPa, tempo de resposta <1μs).