圧力伝達器は,工業自動化制御に使用される最も一般的なセンサータイプの一つです.容量型と単結晶性シリコン共鳴型は3つの主要なタイプです各自独自の働き方原理,利点とデメリット,応用シナリオ
ピエゾレシスティブ圧力トランスミッター
作業原理
ピエゾレシシブ圧力トランスミターは,圧力で引き起こされる機械的変形を電気信号に変換するために,モノ結晶またはポリシリコンのピエゾレシブ効果を使用する.
1圧力は感知弁に作用し,弁は弾性変形になります.
2面膜のピエゾレシシブ要素 (レジスタ) は,力によって抵抗値を変化させる.
3抵抗の変化は,ホイートストーン橋を通って電圧信号に変換され,出力電気信号は圧力に比例します.
利点:
1高精度で
2シンプルな構造と低コスト
3ダイナミック圧力測定に適した高速応答速度
デメリット:
1温度に敏感で,温度補償が必要です.
2機械的な振動に敏感だ
3一般的な長期安定性,大きな漂流
応用シナリオ
•液体,ガス,蒸気の圧力測定
• 水処理設備,自動車用油圧,冷却システムなど,広範なエンジニアリング用途
容量式圧力トランスミッター
作業原理
容量式圧力トランスミッタは,容量変化を起こすために圧力を使用する原理:
1圧力は金属または非金属弁に作用し,弁の弾性変形を引き起こす.
2弁と固定電極は変容電容器を形成し,圧力の変化により電容値が変化します.
3容量変化が電気信号に変換され,出力信号は圧力に比例します.
利点:
1高い感度で,特に小圧測定に適しています.
2低温効果,長期安定性
3高圧と低圧の測定に適しています.
デメリット:
1汚れ,湿度,その他の環境に敏感で,特別な処理が必要です.
2信号処理は複雑でコストも比較的高い.
3反応速度はピエゾレシスティブ型よりも少し遅い.
応用シナリオ
• 医療用空気圧や食品加工機器などの精密シナリオ
• 高温,高圧,高腐食性環境,例えば化学および石油産業
単結晶性シリコン共鳴圧力トランスミッター
作業原理
単結晶シリコン共鳴圧力トランスミッタは,単結晶シリコンの共鳴周波数変化の原理を使用します.
1マイクロ共鳴器は単結晶のシリコン弁で処理されます.
2圧力は弁の変形を引き起こし,共鳴器のストレスの変化をもたらします.
3ストレスの変化によって 振動周波数が変化します
4振動周波数の変化を測定した後,アルゴリズムで圧力値を計算します.
利点:
1高精度
2長期間の測定に適した安定性,小漂流性.
3強力な反干渉能力,電磁気や環境の干渉に敏感ではない.
4高温,高圧,厳しい環境に適しています
デメリット:
1高い製造コストと高い価格
2応答速度は少し遅いため,静的または準動的測定に適しています.
3複雑な設計と校正
応用シナリオ
高精度と信頼性を要求するアプリケーション,例えば石油・ガス・パイプライン,航空宇宙圧力測定
• 計量技術と研究機器
