Hva er trykk sensorer?

January 20  by Eliza

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

De fleste moderne trykksensorer arbeid basert på et prinsipp som heter piezoresistance. Trykk forårsaker et materiale for å lede strøm ved en viss hastighet, som fører til et bestemt nivå av ladestrømmen i forbindelse med et bestemt trykknivå. Denne charge mates til en ledning som fører til et styrepanel og display for human analyse.

Konvensjonelle trykksensorer bruke film motstander, strekklapper, metall legeringer, eller polykrystallinske halvledere som resistiv media. Disse materialene utføre mer eller mindre elektrisitet basert på geometriske deformasjoner i sin struktur. Fordi en lineær økning i trykket ikke fører til en lineær størrelsesorden i deformasjon, må kalibreringsteknikker kan brukes for å bestemme den virkelige trykk. Disse er innebygget i de aller fleste systemer.

I mer følsomme trykksensorer basert på monokrystallinske halvledere, som er fabrikkert ved hjelp av konvensjonelle halvlederteknologi, kan små deformasjoner gi opphav til store endringer i motstand. Endringen i motstanden er ikke basert på geometriske deformasjoner i ledende materiale, men i mindre, mer delikat strukturell varping.

Det finnes flere forskjellige typer av trykksensorer. Den ene er en absolutt trykksensor som måler absolutt trykk ved hjelp av et vakuum som et referansepunkt. En annen er en gage sensor, som måler trykket ved henvisning til det omgivende atmosfæretrykk. Det er også differensialtrykksensorer, som måler trykkforskjellen mellom to kontakter.

Vanligvis er det en mellomliggende medium mellom fluidet som skal måles, og trykksensoren selv. En metallisk membran eller hermetisk lukket fluidkammer er ofte brukt. Særlig ved måling av trykket av flyktige eller korrosive materialer, slik som varm olje i en motor, er et mellomliggende lag som benyttes for å hindre skade på den skjøre føleanordning. Foruten sin nær-allestedsnærværende bruk i prosessutstyr, er trykksensorer også brukt av naturforskere til å bestemme variabler som dybden av en ispose eller tettheten av en stein lag.