دفتر تهران : ۰۲۱۹۱۰۹۰۰۸۳
دفتر اصفهان : ۰۳۱۳۲۳۶۸۰۸۳
Info@Pinion.ir
فروش انواع سنسور های فشار گاز ومایع در مدل های فشارخلاء،فشارمیلی بار،فشار بالا،دیافراگمی و سوزنی، در گروه فنی مهندسی و بازرگانی پینیون برای دریافت قیمت و مشاوره با ما تماس بگیرید.
|
یک سنسور فشار مجموعه ای از ابزار یا المان های حساس به فشار است. که فشار گازها و یا مایعات را در برابر یک دیافراگم (پرده نازکی که از جنس سیلیکون یا فولاد ضد زنگ ساخته شده است.) اندازه گیری می کند. مقدار فشار اندازه گیری شده را به یک سیگنال الکتریکی به عنوان خروجی تبدیل می کند.
واژه فشار به معنی توان(نیرو) لازم برای متوقف کردن گازها یا مایعات در مقابل جاری شدن است. واحدهای متداول آن، پاسکال(PA)، بار(Bar) و نیرو بر واحد سطح(N/mm2) هستند.
بسته به نوع کاربرد می توان سنسورهای فشار را به روش های مختلف دسته بندی کرد.
در این مقاله یکی از معمول ترین دسته بندی ها که به صورت گسترده استفاده می شود ارائه خواهد شد:
عملکرد این سنسور مانند پل وتستون(wheat stone) است. در پل وتستون نسبت مقاومت های متصل به یک سر منبع بایستی با نسبت مقاومت های متصل به سر دیگر منبع برابر باشند. در این صورت پل در حالت تعادل بوده و هیچ خروجی نخواهد داشت.
ساختار سنسور فشار گیج مانند پل وتستون است با این تفاوت که در یکی از بازوهای پل به جای مقاومت یک دیافراگم قرار گرفته داده شده است.
در صورت اعمال فشار به دیافراگم کشیده خواهد شد. به این ترتیب مقاومت بازو تغییر خواهد کرد و معاقب آن توازن نسبت مقاومتی پل به هم می خورد. این باعث تولید یک ولتاژ خروجی متناسب با فشار اعمال شده بر دیافراگم خواهد شد.
از آن جا که اساس کار این سنسور تغییر در مقدار مقاومت است لذا آن را پیزو رزیستیو(pizo-resistive) نیز می نامند.
یک خازن به طور معمول دارای دو صفحه فلزی و یک دی الکتریک بین آنهاست. در سنسور فشار خازنی یکی از این صفحه ها متحرک است. بنابراین ظرفیت خازنی چنین خازنی متغییر و وابسته به فاصله بین دو صفحه آن خواهد بود.
صفحه متحرک خازن به یک دیافراگم حساس به فشار متصل است که در صورت اعمال فشار منحرف خواهد شد. به صفحه خازن نیرو وارد شده و به این ترتیب ظرفیت خازنی آن تغییر خواهد کرد. این نوع سنسور در دمای بالا کاربرد زیادی ندارد.
کریستال های پیزوالکتریک هرگاه تحت فشار مکانیکی قرار گیرند یک اختلاف پتانسیل ایجاد می کنند.
این سنسورها دارای یک کریستال بر روی یک بدنه هستند. بنابراین هیچ گونه نشتی جریان در آن وجود نخواهد داشت. بر روی کریستال یک شفت عمودی متصل به یک دیافراگم واقع است.
زمانی که دیافراگم فشاری را حس می کند، شفت را به سمت پایین حرکت می دهد. که این حرکت شفت موجب اعمال فشار بر کریستال و در نتیجه آن تولید ولتاژ خواهد شد.
از آن جایی که سنسورهای فشار کاربردهای مختلفی دارند. بنابراین بسته به نوع کاربرد و محیط استفاده ، مشخصه های معینی برای آنها تعریف می شود. تا بتوان بر اساس این مشخصه ها انتخابی بهینه انجام داد. برخی از این مشخصه ها به شرح زیر هستند:
بیشترین و کمترین میزان فشاری که یک سنسور بدون صدمه دیدن برای اندازه گیری آن طراحی شده است.
دمایی که تحت آن سنسور به صورت بهینه عمل خواهد کرد.
سایز یک سنسور فشار بسته به کاربرد و محیطی که لازم است فشار آن اندازه گیری شود می تواند متغییر باشد.
برای کاربر بسیار اهمیت دارد که بداند سنسور بر اساس چه نوع اندازه گیری ساخته شده است.
برتری واضح سنسورهای فشار مطلق نسبت به باقی سنسورها، اندازه گیری فشار نسبت به یک فشار مشخص(خلا) است، بنابراین تغییر فشا محیط در اثر گرما بر آن تاثیری نخواهد داشت.
خروجی الکتریکی تولید شده توسط سنسور، بر اساس طراحی دستگاه های خروجی نهایی می تواند انواع مختلفی چون: ولتاژ آنالوگ، جریان آنالوگ، سیگنال دیجیتالی و فرکانس داشته باشد.
و بسیاری مشخصه دیگر چون دقت، زمان پاسخگویی، ولتاژ آفست و …..
از زمان های گذشته، سنسورهای فشار به صورت گسترده در حوزه های تولید، هوانوردی، دریانوردی، پزشکی و بسیاری حوزه دیگر استفاده می شده است. برخی از حوزه های کاربرد سنسور در ادامه تشریح خواهند شد:
سنسورهای فشار در دستگاه های کامپیوتری و گوشی های هوشمند که دارای صفحه لمسی هستند کابرد دارند. زمانی که فشار خیلی کمی توسط انگشت یا قلم بر صفحه نمایش وارد می شود. سنسور مکان دقیق اعمال فشار را تشخیص داده و بر اساس آن یک سیگنال الکتریکی تولید می کند.
اصولاً این سنسورها در گوشه های صفحه نصب می شوند. بنابراین در صورت اعمال فشار دو یا چند عدد از این سنسورها اطلاعات دقیق مکان اعمال فشار را از طریق سیگنال الکتریکی گزارش می دهند.
سنسورهای فشار یکی از بخشهای جدایی ناپذیر موتور و امنیت در صنعت خودرو هستند.
این سنسورها در موتور بر فشار روغن و خنک کننده نظارت دارند. از این طریق توان وارد بر موتور را برای رسیدن به سرعت مناسب تنظیم می کنند.
به منظور ایمن کردن خوردو، سنسورهای فشار یکی از بخش های مهم در سیستم ترمز ABS خودرو هستند و همچنین ار سنسورهای فشار برای فعال کردن کیسه هوا (Air Bag ) و تامین امنیت جان مسافران استفاده می شود.
در سیستم های پزشکی مانند دستگاه دیجیتالی اندازه گیری فشار خون از سنسور فشار استفاده می شود.
در کاربردهای صنعتی از سنسور فشار برای اندازه گیری فشار گازها و مایعات در فرآیندهای شیمیایی استفاده می شود.
در هواپیما، این سنسورها برای حفظ توازن بین فشار اتمسفر و سیستمهای کنترلی هوا استفاده می شود. این سنسورها تنها از اجزای تجهیزات داخلی هواپیما حفاظت نمی کنند بلکه اطلاعات دقیق درباره محیط خارجی نیز به سیستم می دهند.
سنسورهای فشار در کشتی ها و زیردریایی ها برای تخمین عمقی که در آن قراردارند ضروری هستند. اکسیژن لازم در پروژه های زیر آب توسط سنسورهای فشار تنظیم می شود.
