Датчики давления играют очень важную роль в современных производственных установках, но не только. Само давление является одной из основных физических величин, измеряемых в промышленности. Исправный современный датчик позволяет получать информацию о давлении и передавать ее на другие устройства, а также сравнивать конкретные значения с внешним давлением. Благодаря работе датчиков можно обнаружить любые возможные отклонения от желаемого уровня давления и соответствующим образом отреагировать в случае их возникновения.
Технология датчика давления
Выпускаемые в настоящее время датчики основаны на технологии, использующей свойства эластичной мембраны, чувствительной к внешнему давлению газа. При приложении такого давления диафрагма деформируется, и степень ее деформации является мерой измеренного давления и дифференциального давления. Диафрагмы обычно изготавливаются из металлов, кремния или керамики, а использование прецизионной механической технологии позволяет датчику без проблем работать с электроникой. Современные датчики давления также могут представлять собой микроэлектромеханические системы. Сочетание их с электронными механизмами позволяет создавать очень популярные в настоящее время датчики с дисплеем (на котором можно считывать измеренные значения).
В настоящее время наиболее распространены полупроводниковые датчики из кристаллов кремния. Это связано с тем, что этот материал, используемый в мембранах, обладает очень высокой устойчивостью к оказываемому давлению. Благодаря этому кремниевые датчики можно использовать чрезвычайно долго. Они имеют почти бесконечный срок службы. Датчики, изготовленные в так называемом SOS-технологии, сочетающие кремний с керамикой.
Типы датчиков давления
На рынке представлены различные типы датчиков давления. Их выбор зависит главным образом от потребностей системы, в которой они будут использоваться. Так называемый популярный дифференциальные датчики, информирующие о перепаде давления. Обнаружение в этом случае основано на том, что газы воздействуют на обе стороны мембраны. Эта разница вызывает деформацию мембраны и дает информацию о зависимости между давлением газа внутри процесса и внешним давлением.
Еще одним видом такого типа компонентов являются датчики относительного давления, которые позволяют измерять абсолютное давление и избыточное давление, а также вакуум в газах или жидкостях. В настоящее время в детекторах широко используются электронные дисплеи, которые позволяют контролировать измеряемое давление на постоянной основе. Преимуществом таких устройств является возможность постоянно контролировать ситуацию и принимать меры в случае возникновения каких-либо нарушений.
Диапазон измерения датчиков давления
Полезность датчиков также зависит от их диапазона измерения. Чем он больше, тем шире применение компонента (за счет возможности измерения давления разных значений). Диапазон измерения задает пределы значений, при которых счетчик работает корректно и только при значениях внутри этого диапазона (предусмотренного в спецификации прибора) он обеспечивает точность измерения. Однако профессиональные датчики, используемые на крупных промышленных предприятиях, обычно характеризуются возможностью переключения между различными диапазонами. Это связано с тем, что точность измерения на концах диапазона обычно ниже, чем в середине. Таким образом, вы можете настроить необходимый диапазон для данной системы, чтобы повысить ее точность.
Применение датчиков давления
Датчики перепада давления используются во многих различных отраслях и производствах. Обычный человек лучше всего знаком с метеорологией, в которой барометры измеряют атмосферное давление, и с медицинскими приборами (в основном с приборами для измерения кровяного давления). Датчики давления также широко используются в:
- промышленность (в производственных процессах),
- бытовая техника,
- авиационная техника (системы управления двигателями и высотомеры),
- военные технологии (например, измерение глубины погружения подводных лодок),
- системы кондиционирования и отопления.
Датчики давления сегодня очень важны, хотя обычно небольшие и не очень заметные устройства. Они контролируют правильный ход производственных процессов во многих отраслях промышленности и предоставляют важную для нашего здоровья информацию при измерении артериального давления. Мы часто даже не осознаем, насколько широко эти типы компонентов используются в нашей повседневной жизни.
