Типы датчиков давления

Основной функцией датчика по измерению давления служит измерение давления среды на входе в датчик и дальнейшее преобразование сигнала в цифровой, либо электрический. Конструктивно датчики состоят из сенсора и электронного блока. Сенсор считывает давление с чувствительного элемента и далее преобразовывает сигнал в физическую величину, которая далее поступает в электронный блок преобразователя. Электронный блок преобразовывает сигнал в цифровой, например 4-20мА. При этом калибровка датчика заключается в том, что минимальному значению задается сигнал 4 мА, максимальному 20мА, соответственно электрический сигнал на выходе из датчика соответствует диапазону по давлению, на который рассчитан датчик.

Датчики давления с цифровым выходным сигналом имеют большой выбор по исполнению сенсоров, например емкостные, струнные, индукционные, пьезорезистивные, магнитные, тензометрические и т.п. Рассмотрим некоторые их них:

Емкостные датчики состоят из емкости и двух пластин. Расстояние между ними заполнено изолирующей средой. В большинстве таких датчиков давления производители используют силиконовое масло либо инертный заполнитель. Диафрагма, расположенная между этими пластинами прогибается под воздействием измеряемой среды. Следует учитывать тот факт, что при измерении избыточного давления на сторону низкого давления диафрагмы подаётся атмосферное давление. При измерении абсолютного давления подаётся эталонное давление на мембрану. Далее пластины определяют угол наклона диафрагмы и посылают сигнал на блок электроники.

Главной особенностью пьезорезистивных датчиков является сам пьезорезистор. Он представляет собой полупроводник, сопротивление которого меняется при деформации или растяжении. В данном случае давление передаётся через заполняющую жидкость от диафрагмы к пьезорезистору. Далее это значение сопротивления поступает в электронный блок, который преобразует сигнал в электрический.

Индукционные датчики основаны на передаче магнитных полей от тела к другому телу, не контактирующим с первым. Иными словами – конструктивно индукционный датчик имеет железный сердечник, в проволочной обмотке, по которой проходит ток. Сердечник соединен с диафрагмой и при изменении давления меняется положение сердечника относительно самой обмотки, соответственно меняется индуктивность обмотки. Далее сигнал преобразовывается в электронном блоке.