Hvad er tryksensorer?
Tryksensorer har været efterspurgt siden ankomsten af dampalderen. Milliarder af sådanne sensorer bruges dagligt til at overvåge væsketrykket i rør, motorer, hydraulik eller i naturen. Specialiserede sensorer bruges også til at bestemme trykket af faste stoffer eller gasser. En typisk trykføler er ca. en kubik tomme i størrelse, skønt nogle kan være hundrede eller flere gange mindre, for eksempel dem, der bruges i mikroelektromekaniske systemer.
De fleste moderne tryksensorer fungerer ud fra et princip kaldet piezoresistens. Tryk får et materiale til at lede elektricitet med en bestemt hastighed, hvilket fører til et specifikt niveau af ladningsstrøm, der er forbundet med et specifikt niveau af tryk. Denne ladning føres til en ledning, der fører til et kontrolpanel og display til menneskelig analyse.
Konventionelle tryksensorer bruger filmmodstande, stempelmålere, metallegeringer eller polykrystallinske halvledere som det resistive medie. Disse materialer leder mere eller mindre elektricitet baseret på geometriske deformationer i deres struktur. Da en lineær stigning i trykket ikke fører til en lineær størrelse i deformation, skal kalibreringsteknikker anvendes til at bestemme det ægte tryk. Disse er indbygget i langt de fleste systemer.
I mere følsomme tryksensorer baseret på monokrystallinske halvledere, der er fremstillet ved hjælp af konventionel halvlederteknologi, kan små deformationer give anledning til store ændringer i modstand. Ændringen i modstand er ikke baseret på geometriske deformationer i det ledende materiale, men på mindre og mere delikate strukturelle krigssider.
Der er flere forskellige typer tryksensorer. Den ene er en absolut tryksensor, som måler absolut tryk ved hjælp af et vakuum som referencepunkt. En anden er en gagesensor, der måler tryk med henvisning til det omgivende atmosfæriske tryk. Der er også differenstrykssensorer, som måler trykforskellen mellem to kontakter.
Normalt er der et mellemliggende medium mellem væsken, der måles og selve tryksensoren. Et metallisk membran eller hermetisk lukket fluidkammer bruges ofte. Især når man måler trykket af flygtige eller ætsende materialer, som varm olie i en motor, bruges et mellemlag til at forhindre beskadigelse af den følsomme føleindretning. Udover deres næsten allestedsnærværende anvendelse i procesudstyr bruges trykfølerer også af naturforskere til at bestemme variabler som dybden af en ispakke eller densiteten af et klippelag.