سنسور فشار چیست؟
سنسور چیست؟
سنسور، دستگاه الکترونیکی است که برای اندازه گیری یا تشخیص تغییر اندازه، یک ویژگی خاص مثل نیرو،میزان فشار و کشش و... در محیطی استفاده می شود. سنسورها انواع زیادی دارند بنابراین کارایی های متفاوتی میتوانند داشته باشند و انجام دهند.
از سنسور ها در صنایع مختلفی از جمله: خودرو سازی، الکترونیک، پزشکی و رباتیک استفاده میشود. برای مثال برخی سنسورها مثل سنسور نیرو که در ترازو کاربرد دارد و بر اثر تغییر در پل های الکترونیکی عمل میکند؛ و یا سنسورهای سرعت که در خودرو ها استفاده میشود و بر اساس اثر هال عمل می کند.
یکی از پرکاربرد ترین انواع سنسور های صنعتی، سنسور فشار است که در ادامه آن را بررسی می کنیم.
سنسور فشار چیست؟
وسیله ای الکترونیکی برای اندازه گیری و تشخیص فشار مایعات و گاز ها(pressure sensor) سنسور فشار
است. ساختار سنسور فشار های امروزی مانند تغییر دهنده ی فشار است که میتواند فشار را به سیگنال الکترونیکی تبدیل کند.
نکته قابل توجه این است که از آنجایی که فشار یک مفهوم نسبی است پس سنسور های فشار با فشار سنج ها متفاوت اند و کارکرد و اندازه گیری های متفاوتی با یکدیگر دارند.
انواع اندازه گیری فشار:
سنسور فشار مطلق: این سنسور ها فشار یک نقطه را نسبت به صفر( خلا کامل) انجام میدهند. این نوع سنسور فشار ها ممکن است به گونه ای طراحی و ساخته شوند که با توجه به موقعیت نصب( روی برد یک مدار یا یک تابلو یا پنل) به فشاری که از سمت بالا یا پایین وارد میشود، جواب دهند. با ذکر مثال، هنگام ساخت یک پورت ممکن است سنسور تحت خطراتی از جمله آسیب فیزیکی یا آلودگی توسط گرد و غبار قرار بگیرد. سنسور فشار مطلق معمولا برای استفاده در ارتفاعات مختلف مفید است. از کاربرد های سنسور فشار مطلق، میتوانیم به استفاده از آن در سیستم های پایش فشار تایر ماشین و بهینه سازی عملکرد آن استفاده کرد.
سنسور فشار گیج: فشار گیج، فشاری است که برای اندازه گیری نسبت به فشار اتمسفری محیط استفاده میشوند؛ این سنسور ها اغلب طوری طراحی میشوند که فشار اتمسفری به یک سمت و فشار مورد اندازه گیری به سمت دیگر آن، همزمان اعمال شود. همچنین این فشار برای فشار های بالاتر از فشار اتمسفری مثبت و پایین تر از آن منفی میشوند. این نوع سنسورهای فشار، دارای دو پورت هستند که سنسور نقش واسط بین فشار مرجع و فشار مطلوب را دارد. از کاربرد های این سنسور میتوان به اندازه گیری سطح مایعات در مخزن های دریچه دار که با استفاده از اختلاف فشار هیدرواستاتیک و فشار اتمسفری محیط انجام میگیرد، اشاره کرد.
سنسور فشار اختلافی: سنسور های فشار اختلافی، کارکردی مشابه با سنسور فشار گیج دارند و مقدار اختلاف فشار بین دو یا چند نقطه را که به عنوان ورودی معرفی میشوند را اندازه می گیرند. این نوع سنسور ها معمولا مورد(HVAC) برای اندازه گیری افت فشار در فیلتر روغن و یا پایش جریان هوا در تجهیزات تهویه مطبوع هوا
استفاده قرار می گیرد.
سنسور فشار مهرشده: این نوع از سنسور فشار نیز مانند سنسور فشار گیج است با این تفاوت که از قبل توسط سازنده برای اندازه گیری فشار نسبت به فشار سطح دریا مدرج شده است.
سنسور فشار خلا: این نوع سنسور برای اندازه گیری فشار کمتر از فشار اتمسفر در نقطه ای مشخص مورد استفاده قرار می گیرد.
سنسور فشار خازنی:
سنسور فشار خازنی از یک خازن که صفحه صلب دارد و یک دیافراگم انعطاف پذیر به عنوان الکترود ساخته شده است. در اکثر مواقع از دیافراگم های سرامیکی، فلزی و سیلیکونی استفاده میشود. همچنین قابل ذکر است که ظرفیت خازن با فاصله بین الکترود ها تغییر می کند.
:(Strain Gauge Pressure Sensors)سنسور فشار استرین گیج یا کرنش سنج
این نوع از سنسور ها، بر اساس تغییر در مقاومت موادی همچون سیلیکون زمانی که در تنش قرار می گیرند، کار میکنند. در واقع استرین گیج به نوعی از دیافراگم وصل شده که در زمان اعمال فشار، منحرف میشود که این انحراف موجب تغییر در مقاومت استرین گیج خواهد شد؛ در مرحله ی بعدی سیگنال حاصل توسط مدار پل وتسون پردازش میشود و در نهایت خروجی مناسب تولید میشود.
کاربرد های سنسور فشار:
سنسور های فشار، در موتور خودرو ها هنگام تغییر شرایط رانندگی استفاده میشود؛ همچنین در فعال سازی وسایل ایمنی خودرو ها مثل ایربگ نیز کاربرد دارد.
از این سنسور ها در موارد پزشکی مانند کپسول های اکسیژن برای مخلوط مناسب هوا، اکسیژن و کنترل فشار اکسیژن نیز استفاده میشود. علاوه بر آن، در دستگاه های اسپیرومتری که ظرفیت ریه ی بیماران را اندازه گیری میکند، از این سنسور استفاده میشود.
تصفیه ی آب آشامیدنی، فاضلاب، پایش سطح آب سد، تامین آب شهری و مورد استفاده در موتورخانه ها
کاربرد در سیستم های هواشناسی و آتش نشانی
همچنین مورد استفاده در بقیه ی محیط ها مانند: معادن و نفت و گاز، صنایع غذایی، رباتیک و ...
خرید سنسور فشار:
خرید سنسور فشار، از اهمیت بالایی برخوردار است چرا که سنسور فشار نامناسب باعث ایجاد خرابی تجهیزات میشود؛ پس بهتر است هنگام خرید فشار سنسور به موارد زیر دقت کنید.
بازه فشار سنسور پرشر
فشار مرجع
نوع ماده
محدوده دمای رسانه
شرایط محیطی
نوع سیگنال خروجی
و در نهایت با توجه به نکات ذکر شده و کمک گرفتن از متخصصان مجرب سنسور فشار مناسب را انتخاب کنید.