أجهزة نقل الضغط هي واحدة من أكثر أنواع أجهزة الاستشعار شيوعًا المستخدمة في التحكم في الأتمتة الصناعية.النوع الكاسيتيف ونوع الرنين السيليكوني أحادي البلورية ثلاثة أنواع رئيسية، كل منها بمبدأ عمله الفريد ومزاياه وعيوبه وسيناريوهات تطبيقه
جهاز نقل الضغط المقاوم للضغط
مبدأ العمل
أجهزة إرسال الضغط المقاومة للضغط تستخدم التأثير المقاوم للضغط من البلورات الأحادية أو السيليكون المتعدد لتحويل التشوهات الميكانيكية الناجمة عن الضغط إلى إشارات كهربائية:
1الضغط يعمل على الحجاب الحاجز الحساس، والحجاب الحاجز يصبح تشوه مرن.
2يتغير العنصر المقاوم (المقاوم) على الحاجز قيمة المقاومة بسبب القوة.
3يتم تحويل التغير في المقاومة إلى إشارة الجهد عبر جسر Wheatstone ، والإشارة الكهربائية الخارجة متناسبة مع الضغط.
المزايا:
1دقة عالية
2هيكل بسيط وتكلفة منخفضة
3سرعة استجابة سريعة، مناسبة لقياس الضغط الديناميكي.
العيوب:
1إنها حساسة للحرارة وتحتاج إلى تعويض الحرارة.
2حساسة للاهتزاز الميكانيكي
3الاستقرار العام على المدى الطويل، الانجراف الكبير.
سيناريو التطبيق
• قياس ضغط السوائل والغازات والبخار.
• تطبيقات هندسية واسعة النطاق، مثل معدات معالجة المياه، ضغط زيت السيارات، أنظمة التبريد، الخ.
ناقل الضغط السعة
مبدأ العمل
جهاز نقل الضغط السعة يستخدم الضغط لتحقيق تغيير سعة المبدأ:
1الضغط يعمل على الحجاب الحاجز المعدني أو غير المعدني ، مما يسبب تشوه مرن للحجاب الحاجز.
2الحجاب الحاجز والإلكترود الثابت يشكل مكثف متغير، وتغير الضغط يسبب تغيير قيمة القدرة.
3يتم تحويل التغير في السعة إلى إشارة كهربائية، وإشارة الإخراج متناسبة مع الضغط.
المزايا:
1حساسية عالية، مناسبة خاصة لقياس الضغط الصغير.
2تأثير درجة حرارة منخفضة، استقرار جيد على المدى الطويل
3مناسبة لقياس الضغط العالي والمنخفض.
العيوب:
1حساسة للشوائب والرطوبة وغيرها من البيئات، والتي تتطلب معالجة خاصة.
2معالجة الإشارة معقدة وتكلفة مرتفعة نسبيا.
3سرعة الاستجابة أبطأ قليلاً من النوع المقاوم للشظايا
سيناريو التطبيق
• سيناريوهات الدقة، مثل ضغط الهواء الطبي، ومعدات معالجة الأغذية.
• درجة حرارة عالية، ضغط مرتفع، ظروف تآكل عالية، مثل الصناعات الكيميائية والنفطية.
جهاز نقل ضغط من السيليكون أحادي البلور
مبدأ العمل
جهاز إرسال الضغط الرنين من السيليكون أحادي البلور يستخدم مبدأ تغير تردد الرنين في السيليكون أحادي البلور:
1يتم معالجة الموجات الصوتية الصغيرة على الحجاب الحاجز من السيليكون
2الضغط يسبب تشوه الحجاب الحاجز مما يؤدي إلى تغيير الإجهاد في الرنين
3تغير التوتر يغير تردد الاهتزاز في الرنين
4بعد قياس تغير تردد الرنين، حساب قيمة الضغط من خلال الخوارزمية.
المزايا:
1دقة عالية
2استقرار جيد على المدى الطويل، وانحراف صغير، مناسبة لقياس طويل الأجل.
3القدرة القوية على مكافحة التداخل، غير حساسة للتداخل الكهرومغناطيسي والبيئي.
4مناسبة لدرجات الحرارة العالية والضغط العالي والبيئة القاسية.
العيوب:
1تكلفة التصنيع العالية والسعر العالي
2سرعة الاستجابة بطيئة قليلاً، مناسبة للقياس الساكن أو شبه الديناميكي.
3تصميم معقد ومعايرة
سيناريو التطبيق
التطبيقات التي تتطلب دقة عالية وموثوقية، مثل خطوط أنابيب النفط والغاز، وقياس الضغط في الفضاء الجوي.
• معدات المقياس والبحوث.
