¿Qué son los sensores de presión?
Los sensores de presión han estado en demanda desde la llegada de la era del vapor. Miles de millones de estos sensores se utilizan diariamente para controlar la presión de los fluidos en tuberías, motores, sistemas hidráulicos o en la naturaleza. También se utilizan sensores especializados para determinar la presión de sólidos o gases. Un sensor de presión típico tiene un tamaño de aproximadamente una pulgada cúbica, aunque algunos pueden ser cien o más veces más pequeños, por ejemplo, los utilizados en sistemas microelectromecánicos.
La mayoría de los sensores de presión modernos funcionan según un principio llamado piezoresistencia. La presión hace que un material conduzca electricidad a una velocidad determinada, lo que lleva a un nivel específico de flujo de carga asociado con un nivel específico de presión. Esta carga se alimenta a un cable que conduce a un panel de control y pantalla para análisis humano.
Los sensores de presión convencionales usan resistencias de película, galgas extensométricas, aleaciones metálicas o semiconductores policristalinos como medios resistivos. Estos materiales conducen más o menos electricidad basándose en deformaciones geométricas en su estructura. Debido a que un aumento lineal en la presión no conduce a una magnitud lineal en la deformación, se deben utilizar técnicas de calibración para determinar la presión real. Estos están incorporados en la gran mayoría de los sistemas.
En sensores de presión más sensibles basados en semiconductores monocristalinos, que se fabrican con tecnología de semiconductores convencional, pequeñas deformaciones pueden dar lugar a grandes cambios en la resistencia. El cambio en la resistencia no se basa en deformaciones geométricas en el material conductor, sino en deformaciones estructurales más pequeñas y delicadas.
Existen varios tipos diferentes de sensores de presión. Uno es un sensor de presión absoluta, que mide la presión absoluta utilizando un vacío como punto de referencia. Otro es un sensor de medición, que mide la presión en referencia a la presión atmosférica ambiental. También hay sensores de presión diferencial, que miden la diferencia de presión entre dos contactos.
Por lo general, hay un medio intermedio entre el fluido que se está midiendo y el sensor de presión en sí. A menudo se usa un diafragma metálico o una cámara de fluido herméticamente sellada. Especialmente cuando se mide la presión de materiales volátiles o corrosivos, como el aceite caliente en un motor, se usa una capa intermedia para evitar daños al delicado dispositivo de detección. Además de su uso casi ubicuo en los equipos de proceso, los naturalistas también usan sensores de presión para determinar variables como la profundidad de una bolsa de hielo o la densidad de una capa de roca.