Co jsou tlakové senzory?
Senzory tlaku jsou požadovány od nástupu stáří páry. Miliardy takových senzorů se denně používají ke sledování tlaku tekutin v potrubí, motorech, hydraulice nebo v přírodě. Ke stanovení tlaku pevných látek nebo plynů se také používají speciální senzory. Typický tlakový senzor má velikost přibližně 3 cm, avšak některé mohou být stokrát nebo vícekrát menší, například ty, které se používají v mikroelektromechanických systémech.
Většina moderních tlakových senzorů pracuje na principu zvaném piezorezistence. Tlak způsobuje, že materiál vede elektřinu určitou rychlostí, což vede ke specifické úrovni toku náboje spojené se specifickou úrovní tlaku. Tento náboj je veden do drátu, který vede k ovládacímu panelu a displeji pro analýzu člověka.
Konvenční tlakové senzory používají jako odporová média filmové odpory, tenzometry, kovové slitiny nebo polykrystalické polovodiče. Tyto materiály vedou více či méně elektřiny na základě geometrických deformací ve své struktuře. Protože lineární zvýšení tlaku nevede k lineární velikosti deformace, musí být ke stanovení skutečného tlaku použity kalibrační techniky. Jsou zabudovány do velké většiny systémů.
U citlivějších tlakových senzorů založených na monokrystalických polovodičích, které jsou vyráběny konvenční polovodičovou technologií, mohou malé deformace způsobit velké změny odporu. Změna odporu není založena na geometrických deformacích ve vodivém materiálu, ale na menší, jemnější strukturální deformaci.
Existuje několik různých typů tlakových senzorů. Jedním z nich je snímač absolutního tlaku, který měří absolutní tlak pomocí vakua jako referenčního bodu. Dalším je měřič zátěže, který měří tlak podle okolního atmosférického tlaku. Existují také snímače diferenčního tlaku, které měří tlakový rozdíl mezi dvěma kontakty.
Mezi měřenou tekutinou a samotným snímačem tlaku je obvykle médium. Často se používá kovová membrána nebo hermeticky uzavřená tekutinová komora. Zejména při měření tlaku těkavých nebo korozivních materiálů, jako je horký olej v motoru, se používá mezivrstva, aby se zabránilo poškození citlivého snímacího zařízení. Kromě jejich téměř všudypřítomného použití v procesním zařízení jsou tlakové senzory také používány přírodovědci k určování proměnných, jako je hloubka ledové sady nebo hustota skalní vrstvy.