Hva er trykksensorer?

Trykksensorer har vært etterspurt siden dampalderen. Milliarder av slike sensorer brukes daglig for å overvåke trykket på væsker i rør, motorer, hydraulikk eller i naturen. Spesialiserte sensorer brukes også til å bestemme trykket på faste stoffer eller gasser. En typisk trykksensor er omtrent en kubikk tomme i størrelse, selv om noen kan være hundre eller flere ganger mindre, for eksempel de som brukes i mikroelektromekaniske systemer.

De fleste moderne trykksensorer fungerer basert på et prinsipp kalt piezoresistance. Trykket får et materiale til å utføre elektrisitet med en viss hastighet, noe som fører til et spesifikt nivå av ladningsstrøm forbundet med et spesifikt trykknivå. Denne ladningen blir matet til en ledning som fører til et kontrollpanel og visning for menneskelig analyse.

Konvensjonelle trykksensorer bruker filmmotstander, belastningsmålere, metalllegeringer eller polykrystallinske halvledere som motstandsdyktige medier. Disse materialene gjennomfører mer eller mindre strøm basert på geometrisk deformationer i strukturen. Fordi en lineær økning i trykk ikke fører til en lineær størrelse i deformasjon, må kalibreringsteknikker brukes for å bestemme det sanne trykket. Disse er innebygd i de aller fleste systemer.

I mer følsomme trykksensorer basert på monokrystallinske halvledere, som er fremstilt ved hjelp av konvensjonell halvlederteknologi, kan bittesmå deformasjoner gi opphav til store endringer i motstand. Endringen i motstand er ikke basert på geometriske deformasjoner i det ledende materialet, men på mindre, mer delikat strukturell warpage.

Det er flere forskjellige typer trykksensorer. Den ene er en absolutt trykksensor, som måler absolutt trykk ved bruk av et vakuum som et referansepunkt. En annen er en gagesensor, som måler trykk med henvisning til det omgivende atmosfæretrykket. Det er også differensialtrykkssensorer, whiCH måle trykkforskjellen mellom to kontakter.

Vanligvis er det et mellomliggende medium mellom væsken som måles og trykksensoren i seg selv. Et metallisk membran eller hermetisk forseglet væskekammer brukes ofte. Spesielt når du måler trykket av flyktige eller etsende materialer, som varm olje i en motor, brukes et mellomlag for å forhindre skade på den delikate sensinganordningen. Foruten deres nærmessige bruksområder i prosessutstyr, brukes også trykksensorer av naturforskere for å bestemme variabler som dybden på en ispakke eller tettheten til et berglag.