เซ็นเซอร์ความดันคืออะไร

เซ็นเซอร์ความดันได้รับความต้องการตั้งแต่การกำเนิดของยุคไอน้ำ เซ็นเซอร์หลายพันล้านตัวนั้นถูกใช้ทุกวันเพื่อตรวจสอบแรงดันของของเหลวในท่อเครื่องยนต์ระบบไฮโดรลิกหรือในธรรมชาติ เซ็นเซอร์พิเศษยังใช้เพื่อกำหนดความดันของของแข็งหรือก๊าซ เซ็นเซอร์ความดันทั่วไปมีขนาดประมาณลูกบาศก์นิ้วแม้ว่าบางคนอาจจะเล็กกว่าเป็นร้อยเท่าหรือมากกว่าเช่นที่ใช้ในระบบไมโครอิเล็กทรอนิกส์

เซ็นเซอร์ความดันที่ทันสมัยส่วนใหญ่ทำงานตามหลักการที่เรียกว่า piezoresistance ความดันเป็นสาเหตุให้วัสดุนำไฟฟ้าในอัตราที่กำหนดนำไปสู่ระดับการไหลของประจุเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับระดับความดันที่เฉพาะเจาะจง ประจุนี้จะถูกป้อนเข้ากับสายไฟซึ่งนำไปสู่แผงควบคุมและแสดงผลสำหรับการวิเคราะห์ของมนุษย์

เซ็นเซอร์ความดันทั่วไปใช้ตัวต้านทานฟิล์มเกจวัดความเครียดโลหะผสมโลหะหรือสารกึ่งตัวนำคริสตัลไลน์เป็นสื่อตัวต้านทาน วัสดุเหล่านี้มีกระแสไฟฟ้ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับความผิดปกติทางเรขาคณิตในโครงสร้าง เนื่องจากการเพิ่มความดันเชิงเส้นไม่ได้นำไปสู่การเปลี่ยนรูปแบบเชิงเส้นดังนั้นจึงต้องใช้เทคนิคการสอบเทียบเพื่อกำหนดความดันที่แท้จริง สิ่งเหล่านี้สร้างขึ้นในระบบส่วนใหญ่

ในเซ็นเซอร์ความดันที่มีความอ่อนไหวมากขึ้นตามเซมิคอนดักเตอร์ monocrystalline ซึ่งประดิษฐ์โดยใช้เทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์แบบดั้งเดิมการเปลี่ยนรูปเล็ก ๆ สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในการต้านทาน การเปลี่ยนแปลงความต้านทานไม่ได้ขึ้นอยู่กับความผิดปกติของรูปทรงเรขาคณิตในวัสดุนำไฟฟ้า

เซ็นเซอร์ความดันมีหลายประเภท หนึ่งคือเซ็นเซอร์ความดันสัมบูรณ์ซึ่งวัดความดันสัมบูรณ์โดยใช้สูญญากาศเป็นจุดอ้างอิง อีกอันคือเซ็นเซอร์วัดความดันซึ่งวัดความดันโดยอ้างอิงจากความดันบรรยากาศโดยรอบ นอกจากนี้ยังมีเซ็นเซอร์ความดันแตกต่างซึ่งวัดความแตกต่างของแรงดันระหว่างหน้าสัมผัสทั้งสอง

โดยปกติจะมีสื่อกลางระหว่างของเหลวที่ถูกวัดกับเซ็นเซอร์ความดัน มักใช้ไดอะแฟรมโลหะหรือห้องของเหลวที่ปิดผนึกอย่างแน่นหนา โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำการวัดความดันของสารระเหยหรือสารกัดกร่อนเช่นน้ำมันร้อนในเครื่องยนต์ชั้นตัวกลางจะถูกใช้เพื่อป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์ตรวจจับที่ละเอียดอ่อน นอกเหนือจากการใช้งานที่แพร่หลายในอุปกรณ์กระบวนการเซ็นเซอร์ความดันยังถูกใช้โดยนักธรรมชาติเพื่อกำหนดตัวแปรเช่นความลึกของถุงน้ำแข็งหรือความหนาแน่นของชั้นหิน