Drucktransmitter sind eine der häufigsten Sensortypen, die in der Steuerung der industriellen Automatisierung verwendet werden.Kapazitivtyp und monokristallines Siliziumresonanztyp sind drei Haupttypen, jede mit ihrem eigenen, einzigartigen Arbeitsprinzip, Vor- und Nachteilen und Anwendungsszenarien
Piezoresistiver Drucktransmitter
Arbeitsprinzip
Piezoresistive Drucktransmitter verwenden die piezoresistive Wirkung von monokristallinem oder Polysilizium, um mechanische Verformungen, die durch Druck verursacht werden, in elektrische Signale umzuwandeln:
1Der Druck wirkt auf das Empfindungsdiaphragma und das Diaphragma wird elastisch verformt.
2Das piezoresistive Element (Widerstand) auf dem Membran ändert seinen Widerstandswert durch Kraft.
3Die Widerstandsänderung wird durch die Wheatstone-Brücke in ein Spannungssignal umgewandelt, und das elektrische Signal ist proportional zum Druck.
Vorteile:
1Hohe Präzision.
2Einfache Struktur und geringe Kosten.
3. Schnelle Reaktionsgeschwindigkeit, geeignet für dynamische Druckmessungen.
Nachteile:
1Es ist temperaturempfindlich und benötigt Temperaturkompensation.
2- Anfällig für mechanische Vibrationen.
3- Allgemeine langfristige Stabilität, große Drift.
Anwendungsszenario
• Druckmessung von Flüssigkeiten, Gasen und Dämpfen.
• Umfangreiche technische Anwendungen, wie Wasserbehandlungsanlagen, Öldruck für Fahrzeuge, Kühlsysteme usw.
Kapazitätsdrucktransmitter
Arbeitsprinzip
Der Kapazitätsdrucktransmitter verwendet Druck, um Kapazitätsänderungen herbeizuführen.
1Der Druck wirkt auf das metallische oder nichtmetallische Membran und verursacht eine elastische Verformung des Membranes.
2Das Diaphragma und die feste Elektrode bilden einen variablen Kondensator, und die Druckänderung verursacht eine Veränderung des Kapazitätsabstands.
3Die Kapazitätsänderung wird in ein elektrisches Signal umgewandelt, und das Ausgangssignal ist proportional zum Druck.
Vorteile:
1Hohe Empfindlichkeit, besonders geeignet für kleine Druckmessungen.
2. Niedrige Temperaturwirkung, gute langfristige Stabilität.
3. geeignet für die Messung von Hochdruck und Niederdruck.
Nachteile:
1. empfindlich auf Verunreinigungen, Feuchtigkeit und andere Umgebungen und erfordern eine besondere Behandlung.
2Die Signalverarbeitung ist komplex und relativ teuer.
3Die Reaktionsgeschwindigkeit ist etwas langsamer als bei piezoresistiven Typen.
Anwendungsszenario
• Präzisionsszenarien wie medizinischer Luftdruck, Lebensmittelverarbeitungsgeräte.
• Hohe Temperatur, hoher Druck, sehr ätzende Bedingungen, wie Chemie- und Erdölindustrie.
mit einer Leistung von mehr als 10 W und einer Leistung von mehr als 10 W
Arbeitsprinzip
Ein monokristallines Silizium-Resonanzdrucktransmitter verwendet das Prinzip der Resonanzfrequenzänderung in monokristallinem Silizium:
1Die Mikroresonatoren werden auf dem monokristallinen Siliziumdiaphragma verarbeitet.
2Der Druck verursacht eine Verformung des Zwerchfells, was zu einer Spannungsänderung des Resonators führt.
3Die Spannungsänderung ändert die Schwingungsfrequenz des Resonators.
4Nach Messung der Resonanzfrequenzänderung berechnet man den Druckwert durch den Algorithmus.
Vorteile:
1. Hohe Präzision
2. gute Langzeitstabilität, geringer Schwung, geeignet für Langzeitmessungen.
3- starke Störungsbeständigkeit, unempfindlich gegen elektromagnetische und umweltbedingte Störungen.
4. geeignet für hohe Temperatur, hohen Druck und raue Umgebung.
Nachteile:
1Hohe Produktionskosten und hohe Preise.
2Die Reaktionsgeschwindigkeit ist leicht langsam und eignet sich für statische oder quasi-dynamische Messungen.
3Komplexe Konstruktion und Kalibrierung.
Anwendungsszenario
Anwendungen, die eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit erfordern, wie z. B. Öl- und Gasleitungen, Luft- und Raumfahrtdruckmessungen.
• Mess- und Forschungsgeräte.
