Cảm biến áp suất kiểu áp điện trở

Tìm hiểu khái niệm cảm biến áp suất

Cảm biến áp suất là thiết bị điện tử chuyển đổi tín hiệu áp suất sang tín hiệu điện, thường được dùng để đo áp suất hoặc dùng trong các ứng dụng có liên quan tới áp suất

Nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất cũng gần giống như các loại cảm biến khác là cần nguồn tác động (nguồn áp suất, nguồn nhiệt,… nguồn cần đo của cảm biến loại đó) tác động lên cảm biến, cảm biến đưa giá trị về vi xử lý, vi xử lý tín hiệu rồi đưa tín hiệu ra.

Sơ đồ cảm biến áp suất

Áp suất: ngồn áp suất cần kiểm tra có thể là áp suất khí, hơi, chất lỏng

Cảm biến: là bộ phận nhận tín hiệu từ áp suất và truyền tín hiệu về khối xử lý. Tùy thuộc vào loại cảm biến mà nó chuyển từ tín hiệu cơ của áp suất sang dạng tín hiệu điện trở, điện dung, điện cảm, dòng điện … về khối xử lý.







Khối xử lý: Có chức năng nhận những tính hiệu từ khối cảm biến thực hiện những xử lý để chuyển đổi những tín hiệu đó sang dạng tín hiệu tiêu chuẩn trong lĩnh vực đo áp suất như tín hiệu ngõ ra điện áp 4 ~ 20 mA( tín hiệu thường được dùng nhất) , 0 ~ 5 VDC, 0 ~ 10 VDC, 1 ~ 5 VDC …

Tùy vào từng loại cảm biến là cách thức hoạt động cũng khác nhau có đến hàng chục loại cảm biến, có loại hoạt động dựa trên sự biến dạng vật liệu để làm sự đổi thay điện trở, loại thì đổi thay điện dung, loại thì dùng vật liệu áp điện, … dạng phổ biến là dạng áp điện trở và kiểu điện dung

>> Tìm hiểu cảm biến áp suất âu mỹ tại website https://cambienapsuatkeller.org/ của chúng tôi ?

Cảm biến áp suất kiểu áp điện trở

Nguyên lý làm việc của cảm biến loại này dựa trên sự biến dạng của cấu trúc màng ( khi có áp suất tác động đến) được chuyển thành tín hiệu điện nhờ cấy trên đó các phần tử áp điện trở.

Khi lớp màng bị biến dạng uốn cong, những áp điện trở sẽ thay đổi trị giá. Độ nhạy và tầm đo của cảm biến phụ thuộc rất nhiều vào màng và kích thước, cấu trúc, vị trí những áp điện trở trên màng.

Màng sử dụng trong cảm biến là màng rất nhạy có tác động của áp suất. Bốn điện trở được đặt tại 4 trung diểm của những cạnh màng, 2 cặp điện trở song song có màng và 2 cặp điện trở vuông góc với màng ( để khi màng bị biến đổi thì 2 cặp điện trở này có chiều biến dạng trái ngược nhau ). Bốn điện trở trên được ghép lại tạo thành cầu Wheatsone.

Cảm biến áp suất kiểu áp trở

Lúc không có áp suất ảnh hưởng những điện trở ở trạng thái cân bằng, điện áp ngõ ra bằng 0. Khi có áp suất tác động màng mỏng bị biến dạng. Những giá trị điện trở đổi thay, cụ thể trị giá những áp điện trở song song với cạnh màng giảm thì giá trị những áp điện trở vuông góc với cạnh màng tăng và ngược lại lúc đó sẽ tạo điện áp ngõ ra khác 0. Sự đổi thay giá trị điện trở phụ thuộc và độ biến dạng của màng, bởi thế bằng cách rà soát điện áp ngõ ra đó ta có thể tính toán được áp suất cần đo

>> Tìm hiểu van điều khiển là gì

Cảm biến áp suất kiểu tụ

Loại này có nguyên lý hoạt động đơn giản hơn dự vào giá trị của điện dung để xác định áp suất. Điện dung của tụ được đổi thay bằng cách đổi thay khoảng cách của cực tụ.

Khi có áp suất ảnh hưởng vào lớp màng làm lớp màng bị biến dạng đẩy bản cực lại gần với nhau hoặc kéo bản cực ra xa làm giá trị của tụ thay đổi, dựa vào sự đổi thay điện dung này qua hệ thống xử lý người ta có thể xác định được áp suất cần đo.