Introdución
No artigo anterior, detallamos a clasificación dos sensores de presión por referencia de medición, incluíndo sensores de presión absoluta, sensores de presión manométrica e sensores de presión diferencial. Exploramos os seus principios de funcionamento, escenarios de aplicación e factores clave de selección, sentando as bases para escoller o sensor de presión adecuado. Se non liches a parte anterior, podesprema aquípara lelo. Non obstante, ademais da referencia de medición, os sensores de presión tamén se poden clasificar por tecnoloxía. A comprensión dos distintos tipos de sensores de presión por tecnoloxía pode axudarnos a atopar o sensor máis axeitado e de alto rendemento para aplicacións específicas.
Elixir sensores de presión por tecnoloxía é crucial porque as diferentes tecnoloxías teñen diferenzas significativas nos principios de medición, precisión, tempo de resposta, estabilidade da temperatura e moito máis. Xa sexa en automatización industrial, dispositivos médicos, aeroespacial ou vixilancia ambiental, a selección do tipo adecuado de sensor de presión pode mellorar moito a fiabilidade e a eficiencia do sistema. Polo tanto, este artigo afondará nos principios de funcionamento, escenarios de aplicación e vantaxes e inconvenientes dos sensores de presión piezoresistivos, capacitivos, piezoeléctricos, indutivos e de fibra óptica, axudándoche a facer a elección máis informada entre moitas opcións.
Sensores de presión piezoresistivos
Definición e principio de funcionamento
Os sensores de presión piezoresistivos miden a presión a través dos cambios de resistencia causados pola presión aplicada. O principio de funcionamento baséase noefecto piezoresistivo, onde a resistencia dun material cambia cando sofre deformación mecánica (como a presión). Normalmente, os sensores de presión piezoresistivos están feitos de películas de silicio, cerámica ou metal. Cando se lles aplica presión a estes materiais, os seus cambios de resistencia convértense en sinais eléctricos.
Escenarios de aplicación
Os sensores de presión piezoresistivos úsanse amplamente en varios campos industriais, como a automoción, os dispositivos médicos, os electrodomésticos e a automatización industrial. Na industria do automóbil, miden a presión do aceite do motor e a presión dos pneumáticos. Nos dispositivos médicos, utilízanse para medir a presión arterial e a presión do sistema respiratorio. Na automatización industrial, os sensores piezoresistivos monitorizan a presión en sistemas hidráulicos e pneumáticos.
Os sensores de presión piezoresistivos da serie XDB, como oXDB315eXDB308serie, amplía aínda máis as posibilidades destas aplicacións. Os transmisores de presión da serie XDB315 usan diafragmas sanitarios de película plana de silicio difuso de alta precisión e alta estabilidade, con funcións antibloqueo, fiabilidade a longo prazo e alta precisión, polo que son especialmente axeitados para industrias con altos requisitos sanitarios, como alimentos e produtos farmacéuticos. Os transmisores de presión da serie XDB308, con tecnoloxía de sensor piezoresistivo avanzado e varias opcións de saída de sinal, proporcionan unha excelente estabilidade a longo prazo, adecuada para varios medios e ambientes compatibles con SS316L.
Vantaxes e inconvenientes
Os sensores de presión piezoresistivos ofrecen alta precisión, boa linealidade e tempo de resposta rápido. Ademais, adoitan ser de pequeno tamaño e axeitados para aplicacións con espazo limitado. Non obstante, estes sensores tamén teñen algúns inconvenientes, como a sensibilidade aos cambios de temperatura, que poden requirir unha compensación de temperatura. Ademais, a súa estabilidade a longo prazo en aplicacións de alta presión pode non ser tan boa como outros tipos de sensores.
Sensores de presión capacitivos
Definición e principio de funcionamento
Os sensores de presión capacitivos detectan a presión medindo os cambios de capacitancia causados pola presión aplicada. Estes sensores normalmente consisten en dúas placas de electrodos paralelas. Cando se aplica presión, a distancia entre estas placas cambia, producindo un cambio na capacitancia. O cambio de capacitancia convértese entón en sinais eléctricos lexibles.
Escenarios de aplicación
Os sensores de presión capacitivos úsanse amplamente en sistemas de medición de nivel de líquido, detección de gases e sistemas de baleiro. Na medición do nivel de líquido, determinan o nivel medindo os cambios na altura do líquido. Na detección de gases, miden a presión e o caudal do gas. Nos sistemas de baleiro, controlan os cambios de presión interna.
Los transmisores capacitivos de presión/presión diferencial serie XDB602, cun deseño de microprocesador modular e tecnoloxía de illamento dixital avanzada, garanten unha estabilidade excepcional e resistencia ás interferencias. Os sensores de temperatura integrados melloran a precisión da medición e reducen a deriva da temperatura, xunto con capacidades de autodiagnóstico robustas, o que os fai ideais para aplicacións de alta precisión en automatización industrial e control de procesos.
Vantaxes e inconvenientes
Os sensores de presión capacitivos ofrecen alta sensibilidade, baixo consumo de enerxía e boa estabilidade de temperatura. Ademais, a súa estrutura simple dálles unha longa vida útil. Non obstante, son sensibles aos cambios de humidade e poden requirir protección adicional en ambientes de alta humidade. Ademais, os sensores capacitivos poden non funcionar ben en aplicacións de alta presión.
Sensores de presión piezoeléctricos
Definición e principio de funcionamento
Os sensores de presión piezoeléctricos miden a presión mediante o efecto piezoeléctrico, onde certos materiais cristalinos xeran cargas eléctricas cando están sometidos a presión mecánica. Estes materiais normalmente inclúen cuarzo, titanato de bario e cerámica piezoeléctrica. Cando se aplica presión, producen sinais eléctricos proporcionais á presión aplicada.
Escenarios de aplicación
Os sensores de presión piezoeléctricos son amplamente utilizados en dinámicamedición de presión, como probas de impacto, investigación de explosións e medición de vibracións. Nas industrias aeroespacial e da automoción, miden a presión de combustión do motor e as ondas de choque. Na automatización industrial, controlan as vibracións e as tensións mecánicas.
Vantaxes e inconvenientes
Os sensores de presión piezoeléctricos ofrecen resposta de alta frecuencia, bo rendemento dinámico e alta sensibilidade, polo que son axeitados para medir presións que cambian rapidamente. Non obstante, non se poden utilizar para medir a presión estática xa que non poden manter unha carga ao longo do tempo. Tamén son sensibles aos cambios de temperatura e poden requirir compensación de temperatura.
Sensores de presión indutivos
Definición e principio de funcionamento
Os sensores de presión indutivos detectan a presión medindo os cambios na inductancia causados pola presión aplicada. Estes sensores adoitan estar formados por unha bobina indutiva e un núcleo móbil. Cando se aplica presión, a posición do núcleo cambia, alterando a inductancia da bobina. O cambio de inductancia convértese entón en sinais eléctricos lexibles.
Escenarios de aplicación
Os sensores de presión indutivos utilízanse principalmente en ambientes de alta temperatura e en entornos industriais duros, como a monitorización da presión de turbinas e os sistemas de fluídos de alta temperatura. Na industria do petróleo e do gas, miden a presión de fondo. Na automatización industrial, controlan a presión de gases e líquidos a alta temperatura.
Vantaxes e inconvenientes
Os sensores de presión indutivos ofrecen unha boa estabilidade de temperatura e alta precisión, axeitados para ambientes de alta temperatura e duros. A súa estrutura robusta proporciona fiabilidade a longo prazo. Non obstante, estes sensores son relativamente grandes e poden non ser axeitados para aplicacións con espazo limitado. Ademais, a súa velocidade de resposta é relativamente lenta, polo que son menos axeitados para medicións de presión que cambian rapidamente.
Sensores de presión de fibra óptica
Definición e principio de funcionamento
Os sensores de presión de fibra óptica detectan a presión medindo os cambios nos sinais luminosos causados pola presión aplicada. Estes sensores usan variacións na intensidade da luz, na fase ou na lonxitude de onda dentro da fibra óptica para reflectir os cambios de presión. Cando se aplica presión á fibra, as súas propiedades físicas cambian, alterando os sinais luminosos.
Escenarios de aplicación
Os sensores de presión de fibra óptica úsanse amplamente en campos médicos, de vixilancia ambiental e de exploración petrolífera. No ámbito médico, miden a presión arterial e a presión corporal interna. Na vixilancia ambiental, detectan as presións do océano e das augas subterráneas. Na exploración petroleira, miden a presión durante os procesos de perforación.
Vantaxes e inconvenientes
Os sensores de presión de fibra óptica ofrecen inmunidade á interferencia electromagnética, idoneidade para medicións a longa distancia e alta sensibilidade. As súas propiedades materiais permítenlles operar de forma estable en ambientes duros. Non obstante, estes sensores son caros e a súa instalación e mantemento son complexos. Tamén son sensibles aos danos mecánicos, polo que requiren un coidado e protección.
Ao comprender os principios de funcionamento, os escenarios de aplicación e as vantaxes e inconvenientes dos diferentes tipos de sensores de presión por tecnoloxía, podemos facer eleccións máis informadas para aplicacións específicas, garantindo que os sensores seleccionados cumpran os requisitos e mellorar a fiabilidade e a eficiencia do sistema.
Hora de publicación: 12-Xul-2024