مقدمه ای بر سنسورهای فشار

سنسور فشار دستگاه یا وسیله ای است که می تواند سیگنال فشار را حس کرده و سیگنال فشار را طبق قانون خاصی به سیگنال الکتریکی خروجی در دسترس تبدیل کند.

سنسور فشار معمولا از یک عنصر حسگر فشار و یک واحد پردازش سیگنال تشکیل شده است. سنسورهای فشار را می توان به سنسورهای فشار سنج، سنسورهای فشار تفاضلی و سنسورهای فشار مطلق تقسیم کرد.

سنسور فشار رایج ترین سنسور مورد استفاده در عمل صنعتی است که به طور گسترده در انواع محیط های کنترل اتوماتیک صنعتی، شامل حفاظت از آب، برق آبی، ترافیک راه آهن، ساختمان های هوشمند، کنترل خودکار تولید، هوافضا، نظامی، پتروشیمی، چاه های نفت، برق استفاده می شود. ، کشتی ها، ماشین آلات، خطوط لوله و سایر صنایع. در اینجا برخی از اصول رایج حسگرها و کاربردهای آنها آورده شده است. یک سنسور فشار پزشکی نیز وجود دارد.

دسته بندی ها:

سنسور فشار یکی از پرکاربردترین سنسورها می باشد. سنسور فشار سنتی عمدتاً یک دستگاه ساختار مکانیکی است، تغییر شکل عنصر الاستیک نشان دهنده فشار است، اما اندازه ساختاری بزرگ است، جرم سنگین است و خروجی الکتریکی را نمی توان ارائه داد. با توسعه فناوری نیمه هادی، سنسورهای فشار نیمه هادی نیز پدید آمده اند. با اندازه کوچک، وزن سبک، دقت بالا و ویژگی های دمایی خوب مشخص می شود. به خصوص با توسعه فناوری MEMS، حسگرهای نیمه هادی به کوچک سازی، مصرف انرژی کم و قابلیت اطمینان بالا توسعه یافته اند.

1. فرستنده فشار سیلیکون انتشار.

فرستنده‌های فشار سیلیکونی منتشر شده با بسته‌بندی عناصر حساس به فشار پیزومقاومت سیلیکونی ایزوله در یک محفظه فولادی ضد زنگ ساخته می‌شوند. این می تواند فشار مایع یا گاز درک شده را به یک خروجی الکتریکی استاندارد تبدیل کند.

2. نوع پیزورزیستیو نیمه هادی.

سنسور فشار انتشار امپدانس پیزوالکتریک نیمه هادی فشار تغییر شکل نیمه هادی را بر روی سطح ویفر ایجاد می کند و ویفر را با نیروی خارجی (فشار) تغییر شکل می دهد و در نتیجه اثر امپدانس پیزوالکتریک ایجاد می شود و تغییر امپدانس را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند.

3. نوع ظرفیت الکترواستاتیک.

سنسور فشار ظرفیت الکترواستاتیک برای ایجاد یک خازن بین قطب ثابت شیشه و قطب متحرک سیلیکون است و تغییر ظرفیت الکترواستاتیک ناشی از تغییر شکل قطب متحرک را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند.