Drukzenders zijn een van de meest voorkomende sensortypen die worden gebruikt bij de controle van industriële automatisering.capacitieve type en monokristallijn silicium resonantie type zijn drie hoofdtypen, elk met zijn eigen unieke werkingsprincipe, voordelen en nadelen en toepassingsscenario's
Piëzoresistente drukzender
Werkingsbeginsel
Piezoresistente drukzenders gebruiken het piezoresistente effect van monokristallijn of polysilicium om mechanische vervorming veroorzaakt door druk om te zetten in elektrische signalen:
1De druk treedt op het sensordiafragma en het diafragma wordt elastisch vervormd.
2Het piezoresistieve element (resistor) op het diafragma verandert zijn weerstandswaarde door kracht.
3De verandering van de weerstand wordt omgezet in een spanningssignaal door de Wheatstone-brug, en het uitgangselektrische signaal is evenredig met de druk.
Voordelen:
1- Hooggepreciseerd.
2Eenvoudige structuur en lage kosten.
3. snelle reactiesnelheid, geschikt voor dynamische drukmeting.
Nadelen:
1Het is gevoelig voor temperatuur en heeft temperatuurcompensatie nodig.
2Gevoelig voor mechanische trillingen.
3Algemene langetermijnstabiliteit, grote drift.
Toepassingsscenario
• Drukmeting van vloeistoffen, gassen en dampen.
• Uitgebreide technische toepassingen, zoals waterzuiveringsapparatuur, oliedruk in auto's, koelsystemen, enz.
Capacitatieve drukzender
Werkingsbeginsel
De capacitieve drukzender gebruikt druk om capaciteitsverandering te veroorzaken.
1De druk werkt op het metalen of niet-metalen diafragma en veroorzaakt een elastische vervorming van het diafragma.
2Het diafragma en de vaste elektrode vormen een variabele condensator en de drukverandering zorgt ervoor dat de capaciteitswaarde verandert.
3De capaciteitsverandering wordt omgezet in een elektrisch signaal en het uitgangssignaal is evenredig met de druk.
Voordelen:
1- hoge gevoeligheid, met name geschikt voor kleine drukmetingen.
2. lage temperatuur effect, goede lange termijn stabiliteit.
3Geschikt voor het meten van hoge en lage druk.
Nadelen:
1Gevoelig voor onzuiverheden, vocht en andere omgevingen, waarvoor speciale behandeling vereist is.
2De signaalverwerking is complex en de kosten zijn relatief hoog.
3De reactiesnelheid is iets langzamer dan bij piezoresistive systemen.
Toepassingsscenario
• Precisie scenario's, zoals medische luchtdruk, voedselverwerkingsapparatuur.
• Hoge temperatuur, hoge druk, zeer corrosieve omstandigheden, zoals in de chemische en petroleumindustrie.
Monokristallijn silicium resonantie drukzender
Werkingsbeginsel
Monokristallijn silicium resonantie drukzender gebruikt het principe van resonantie frequentie verandering in monokristallijn silicium:
1De micro-resonatoren worden verwerkt op het monokristallijn silicium diafragma.
2De druk veroorzaakt de vervorming van het diafragma, wat resulteert in de spanningsverandering van de resonator.
3Verandering van de spanning verandert de trillingsfrequentie van de resonator.
4Na het meten van de resonantiefrequentieverandering, berekenen we de drukwaarde via het algoritme.
Voordelen:
1. Hoog nauwkeurigheid
2. Goede langetermijnstabiliteit, kleine drift, geschikt voor langetermijnmeting.
3Sterk anti-interferentie vermogen, ongevoelig voor elektromagnetische en omgevingsinterferentie.
4Geschikt voor hoge temperaturen, hoge druk en harde omgevingen.
Nadelen:
1Hoge productiekosten en hoge prijzen.
2De reactiesnelheid is licht traag, geschikt voor statische of quasi-dynamische metingen.
3Complex ontwerp en kalibratie.
Toepassingsscenario
Toepassingen die hoge nauwkeurigheid en betrouwbaarheid vereisen, zoals olie- en gasleidingen, lucht- en ruimtevaartdrukmeting.
• Metrologie- en onderzoeksapparatuur.
