zasady elektronicznego pomiaru ciśnienia w technice automatyzacji
Technologia czujników
Ciśnienie jest mechaniczną wielkością pomiarową. Aby móc przetwarzać ją w technice automatyzacji, musi być przekształcona na sygnał elektryczny. W tym celu wykorzystuje się rozmaite efekty fizyczne, które wynikają z odkształcalności różnych materiałów na skutek działania ciśnienia.

Podział czujników ciśnienia ze względu na metodę pomiaru

Jeżeli chodzi o pomiar ciśnienia - możliwe metody pomiarowe to:

  • Metoda rezystancyjna - zmiana rezystancji spowodowana rozszerzeniem lub kompresją
  • Metoda pojemnościowa - zmiana pojemności spowodowana zmianą odległości (analogicznie do okładek kondensatora)
  • Metoda indukcyjna – zmiana indukcyjności wynikająca z odległości ferromagnetyka od cewki.
teaser
manual
s
https://do2p1q9b92sgp.cloudfront.net/rendition/353604884319/image_5j58jrdl1p6ep3egkav36pf950/-C1280x853.3333333333334,0,0
Metallische Dehnungsmessstreifen (DMS)
Metallische DMS sind fest mit einer Membran verbundene, elektrische Widerstände. Der Widerstandswert verändert sich mit ihrer Dehnung und Stauchung.
/content/jumo-website/pl/pl/services/faq/pressure-measurement/resistance-pressure-measurement-method
Mehr zum resistiven Messverfahren mit DMS
teaser
manual
s
https://do2p1q9b92sgp.cloudfront.net/rendition/353604884319/image_h89ehlqivt39j9prro4i8sah2g/-C483.99999999999994x322.66666666666663,0,12.781060606060606
Keramik-Dickschicht-Sensor
Keramik-Dickschicht-Sensoren
Auf der druckabgewandten Seite der Membran dieser Sensoren werden im Siebdruckverfahren die Dehnungsmessstreifen als Dickschicht-Widerstandspaste aufgebracht.
/content/jumo-website/pl/pl/services/faq/pressure-measurement/thick-film-ceramic-sensors
Mehr zu Keramik-Dickschicht-Sensoren
teaser
manual
s
https://do2p1q9b92sgp.cloudfront.net/rendition/353604884319/image_3h2tqdmnoh2unerf4djbsnsc2h/-C452.00565770862806x301.3371051390854,0,84.51909476661953
Bondierter Siliziumchip für piezoresistive Druckmessung
Piezoresistive Siliziumsensoren
Hier besteht das druckempfindliche Element aus einem mehrere Millimeter großen Siliziumchip. Im Vergleich zu Dehnungsmessstreifen aus Metall reagieren Halbleiter-Dehnungsmessstreifen 100 Mal schneller.
/content/jumo-website/pl/pl/services/faq/pressure-measurement/silicon-piezoresistive-sensors
Mehr über piezo-resistive Siliziumsensoren
teaser
manual
s
https://do2p1q9b92sgp.cloudfront.net/rendition/353604884319/image_h89ehlqivt39j9prro4i8sah2g/-C483.99999999999994x322.66666666666663,2.809873545960396e-14,12.781060606060606
Kapazitiver Keramiksensor
Im Gegensatz zu den resistiven Verfahren wird nicht die Verformung selbst, sondern eine Distanzänderung ausgewertet, die aus der Verformung der Membran resultiert.
/content/jumo-website/pl/pl/services/faq/pressure-measurement/ceramic-capacitive-pressure-sensors
Mehr zum kapizativen Messverfahren
teaser
manual
s
https://do2p1q9b92sgp.cloudfront.net/rendition/353604884319/image_n3betpebrt0atb62vlaf1p8s2f/
Induktive Sensoren
Hier wird die Änderung der Induktivität ausgewertet. Diese entsteht durch einem Ferritplättchen auf der Membran, dass sich bei Druckänderung zwischen 2 Spulen bewegt.
/content/jumo-website/pl/pl/services/faq/pressure-measurement/inductive-pressure-sensors
Mehr zum induktiven Messverfahren

Sygnał standardowy

Element pomiarowy, który przetwarza ciśnienie na sygnał elektryczny za pomocą jednej z wyżej wymienionych metod, jest zazwyczaj określany jako czujnik lub sensor. Nieprzetworzony sygnał nie nadaje się jeszcze do przetwarzania w regulatorach i sterownikach PLC. Jest on zbyt słaby i zbyt podatny na zakłócenia. Zwykle nie jest on również liniowo proporcjonalny do mierzonego ciśnienia i zależy od temperatury.

Przetwornik ciśnienia

Sygnał musi zostać przetworzony przez dodatkową jednostkę elektroniczną, aby był dostępny na wyjściu jako sygnał standardowy. Dodatkowo czujnik wymaga odpowiedniej obudowy, przyłącza elektrycznego i przyłącza procesowego, które można wykorzystać do zamontowania go w punkcie pomiarowym.

image
https://do2p1q9b92sgp.cloudfront.net/rendition/353604884319/image_g96a79vk0156padrnga0upoh6s/
Rysunek 1. Przekrój przetwornika ciśnienia OEM JUMO MIDAS SI
m
landscape