На порядок точнее - на уровень выше

Датчики давления

Датчики давления используются для измерений давления в различных производственных процессах.

Датчики избыточного давления (РSIG) измеряют давление по отношению к атмосферному давлению в данном районе.

Герметизированные датчики избыточного давления (PSIS) измеряют давление по отношению к атмосферному давлению на уровне океана.

Датчики абсолютного давления (PSIA) измеряют давление по отношению к вакууму.

Датчики дифференциального давления (PSID) измеряют разницу между двумя подаваемыми давлениями.

Имеется несколько основных параметров, по которым выбирается датчик давления:

  • диапазон измерений давления, который должен быть не менее 125% нормального рабочего давления;
  • температурный диапазон работы датчика с коррекцией по температуре, который должен охватывать нормальные условия рабочей среды. Максимальная температура рабочей среды не должна превышать максимально допустимой температуры для датчика;
  • погрешность и временная стабильность датчика, от которой зависит периодичность калибровки датчиков в процессе эксплуатации;
  • материалы конструкции датчика должны быть совместимы с рабочей средой. Датчики со стальными диафрагмами используются для высоких давлений и обладают хорошей коррозионной стойкостью. Силиконовые диафрагмы обладают более высокой точностью, но лимитированы более низким давлением.

В чувствительных элементах датчиков используются различные принципы измерения: пьезорезистивный, тензорезистивный, индуктивный, емкостной, резонансный сенсор.

Например, тонкопленочный тензорезистивный сенсор из силикона, в котором с помощью диффузии сформирован четырехплечный мост из тензорезисторов. Этот сенсор обладает замечательными свойствами по эластичности, высокой перегрузочной способностью и свободен от гистерезиса.

Чувствительным элементом резонансного сенсора является монокристаллический силиконовый резонатор. Сенсор содержит два резонатора. Под действием цепи возбуждения резонаторы находятся в состоянии постояной генерации частоты, которая детектируется вычислителем.

Высокое и низкое давление от измеряемого объекта через разделительные мембраны и масляный наполнитель прикладывается к чувствительному элементу, деформация которого вызывает изменение собственных частот резонаторов.

Сенсор сконструирован так, что частоты резонаторов при деформации изменяются в разные стороны, а от влияния паразитных факторов (температура, статическое давление и т.п) в одну сторону. Таким образом, разность частот двух резонаторов пропорциональна приложенному давлению.

Вычислитель преобразует разность частот в выходной сигнал.
Емкостной сенсор представляет собой дифференциальный конденсатор.

Давление, поступающее на сенсор с высокой и низкой стороны, передается герметизированной наполняющей жидкостью на обе стороны чувствительной диафрагмы, которая является перемещаемым электродом дифференциального конденсатора.

Усилитель преобразует изменение емкости в выходной сигнал.

Сенсор имеет также встроенный термометр для коррекции температурных эффектов. Во время процедуры калибровки на заводе все сенсоры подвергаются воздействию температур и давления во всем рабочем диапазоне. Результаты этих измерений используются для расчета коэффициентов коррекции, которые хранятся в памяти сенсорного модуля и обеспечивают коррекцию выходного сигнала при работе датчика.