Trykføler

En tryksensor foranstaltninger tryk, typisk af gasser eller væsker. Tryk er et udtryk for den kraft, der kræves for at stoppe en fluid i at udvide, og er normalt angives i kraft per arealenhed. En trykføler normalt fungerer som en transducer; det frembringer et signal som funktion af trykket pålagt. Ved anvendelsen af ​​denne artikel, et sådant signal er elektrisk.

Tryksensorer anvendes til kontrol og overvågning i tusindvis af dagligdags applikationer. Tryksensorer kan også anvendes til indirekte måling af andre variabler, såsom fluid / gasstrøm, hastighed, vandstanden, og højde. Tryksensorer kan alternativt kaldes tryktransducere, tryktransmittere, tryk afsendere, belastningsindikatorer, piezometre og manometre, blandt andre navne.

Tryksensorer kan variere drastisk i teknologi, design, performance, ansøgning egnethed og omkostninger. Et forsigtigt skøn vil være, at der kan være mere end 50 teknologier og mindst 300 virksomheder, der foretager tryksensorer på verdensplan.

Der er også en kategori af tryksensorer, der er designet til at måle i en dynamisk tilstand til at opfange ændringer meget høj hastighed i tryk. Eksempel ansøgninger for denne type sensor ville være i måling af forbrændingen tryk i en cylinder eller i en gasturbine. Disse sensorer er almindeligvis fremstillet af piezoelektriske materialer såsom kvarts.

Nogle tryksensorer, som dem der findes i nogle trafikkontrolaktioner kameraer, funktion i en binær måde, dvs. når tryk påføres en tryksensor, sensoren tjener til at supplere eller bryde et elektrisk kredsløb. Disse typer af sensorer er også kendt som en pressostat.

Typer af trykmålinger

Tryksensorer kan klassificeres i forhold til trykområder, de måler, temperaturområder drift, og vigtigst den type pres de måler. Tryksensorer er forskelligt navngivet efter deres formål, men den samme teknologi kan anvendes under forskellige navne.

  • Absolut tryk sensor

Denne sensor måler trykket i forhold til perfekt vakuum.

  • Manometertryk sensor

Denne sensor måler tryk i forhold til atmosfærisk tryk. Et dæk trykmåler er et eksempel på overtryk måling; når det viser nul, så trykket der måles er det samme som det omgivende tryk.

  • Vakuum tryksensor

Dette udtryk kan skabe forvirring. Den kan anvendes til at beskrive en sensor, der måler tryk under atmosfærisk tryk, der viser forskellen mellem denne lavt tryk og atmosfærisk tryk, men det kan også anvendes til at beskrive en sensor, der måler lavt tryk i forhold til perfekt vakuum.

  • Differenstrykføler

Denne sensor måler forskellen mellem to tryk, som er tilsluttet hver side af sensoren. Trykdifferensfølere anvendes til at måle mange egenskaber, såsom trykfald over oliefiltre eller luftfiltre væskestand eller strømningshastigheder. Teknisk set er de fleste tryksensorer er virkelig trykdifferensfølere; for eksempel et manometertryk sensor er blot en differenstrykføler, hvor den ene side er åben til den omgivende atmosfære.

  • Forseglet tryksensor

Denne sensor svarer til et overtryk sensor bortset fra at det måler tryk i forhold til nogle faste pres end det omgivende atmosfæriske tryk.

Pres-sensing teknologi

Der er to grundlæggende kategorier af analoge tryksensorer,

Tving collector typer Disse typer af elektroniske tryksensorer generelt bruge en kraft opkøber at måle belastning på grund af påførte kraft over et område.

  • Piezo strain gauge
  • Kapacitive
  • Elektromagnetisk
  • Piezoelektriske
  • Optisk
  • Potentiometrisk

Andre typer

Disse typer af elektroniske tryksensorer bruge andre egenskaber til at udlede trykket af en gas eller væske.

  • Resonant
  • Termisk
  • Ionisering

Applikationer

Der er mange ansøgninger til tryksensorer:

  • Pres sensing

Det er her, måling af interesse er tryk udtrykt som en kraft per arealenhed. Dette er nyttigt i vejret instrumentering, fly, biler, og alle andre maskiner, der har trykket funktionalitet implementeret.

  • Højde sensing

Dette er nyttigt i fly, raketter, satellitter, vejrballoner, og mange andre anvendelser. Alle disse ansøgninger gør brug af forholdet mellem ændringer i tryk i forhold til højden. Dette forhold er reguleret af følgende ligning:

Denne ligning er kalibreret til en højdemåler, op til 36,090 fod. Uden for dette interval, vil der blive indført en fejl, som kan beregnes forskelligt for hver forskellig tryksensor. Disse fejl beregninger vil faktor i fejl som følge af ændring i temperatur, som vi går op.

Barometertryk sensorer kan have en højde på mindre end 1 meter, hvilket er væsentligt bedre end GPS-systemer. I navigationsapplikationer bruges højdemålere til at skelne mellem stablede road niveauer for bilnavigation og gulv niveauer i bygninger til fodgængernavigation.

  • Flow sensing

Dette er brugen af ​​tryksensorer sammenholdt med venturi effekt til at måle flow. Differenstryk måles mellem to segmenter af et venturirør, der har en anden åbning. Trykforskellen mellem de to segmenter er direkte proportional med strømningshastigheden gennem venturirøret. En lav tryksensor er næsten altid nødvendig, da trykforskellen er relativt lille.

  • Niveau / dybdesensoranordning

En trykføler kan også anvendes til at beregne niveauet af en væske. Denne teknik er almindeligt anvendt til at måle dybden af ​​en neddykkede legeme, eller niveauet af indholdet i en tank. For de fleste praktiske formål, væskeniveauet er direkte proportional med trykket. I tilfælde af frisk vand, hvor indholdet er under atmosfærisk tryk, 1 psi = 27,7 inH20 / 1Pa = 9,81 mmH20. Den grundlæggende ligning for en sådan måling er

hvor P = tryk, ρ = densitet af væsken, g = standard tyngdekraft, h = højde af fluid spalte tryksensor

  • Leak test

En trykføler kan anvendes til at afføle henfald af trykket af en ordning lækage. Dette er almindeligt gøres ved enten sammenligning med en kendt lækage ved hjælp af differenstryk, eller ved hjælp af anvendelse af trykføleren at måle trykændring over tid.

  • Ratiometrisk Korrektion af Transducer Output

Piezoresistive transducere udformet som Wheatstone bro ofte udviser ratiometrisk opførsel med hensyn til ikke blot at det målte tryk, men også transduceren forsyningsspænding.

hvor:

 er udgangsspændingen af ​​transduceren.

 er den faktisk målte tryk.

 er den nominelle transducer skaleringsfaktor i enheder af spænding pr pres.

 er den egentlige transducer forsyningsspænding.

 er den ideelle transducer forsyningsspænding.

Korrigering målinger fra transducere der udviser denne adfærd kræver måling af faktiske transducer forsyningsspænding samt udgangsspændingen og anvende den inverse transformation af denne adfærd til udgangssignalet:

BEMÆRK: Common mode signaler ofte til stede i transducere konfigureret som Wheatstone bro betragtes ikke i denne analyse.

  0   0

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha