Основные принципы работы

Датчик давления преобразует его в измеримый электрический сигнал, обнаруживая изменения давления в среде, и общий принцип делится на три категории:

Сопротивление давлению: использование эффекта сопротивления давлению полупроводникового материала, изменение значения сопротивления при изменении давления, выход сигнала напряжения через мост Уистона. Например, датчики сопротивления давлению MEMS интегрируют элементы сопротивления давлению в кремниевые мембраны с помощью технологии микромеханической обработки с высокой чувствительностью и подходят для измерения низкого давления (например, 0 - 1 МПа).

пьезоэлектрическая формула: на основе положительного пьезоэлектрического эффекта пьезоэлектрического материала давление заставляет материал генерировать заряд, заряд пропорционален давлению. Например, кварцевый кристаллический или пьезоэлектрический датчик PVDF часто используется для измерения динамического давления (например, вибрации, удара), но при использовании с усилителем заряда и не может измерять статическое давление.

Конденсаторная формула: изменение расстояния между конденсаторными пластинами или диэлектрической константой через давление, значение емкости изменяется с давлением. Например, керамические конденсаторные датчики используют керамические мембраны с фиксированными электродами для формирования конденсаторов, которые хорошо стабильны и подходят для сценариев среднего и высокого давления (например, 1 - 60 МПа).

Ключевые параметры производительности

Диапазон измерения: Выбор в соответствии с сценарием применения (например, измерение давления выбирает 0 - 100kPa, гидравлическая система выбирает 0 - 100MPA).

Точность: Включая линейность, гистерезис, повторяемость, интегральная ошибка обычно выражается как процент полного диапазона (например, ±0,5% FS).

Выходные сигналы: аналоговые выходы (например, 4 - 20mA, 0 - 5V) имеют сильную антиинтерференционную способность, а цифровые выходы (например, I²C, RS485) легко интегрируются.

Совместимость с средой: необходимо учитывать химическую совместимость датчика с измерительной средой (например, для коррозионных жидкостей требуется нержавеющая сталь или керамический материал).

Руководство по выбору

Сценарий низкого давления (например, медицинское оборудование, HVAC): датчик MEMS с селективным сопротивлением давления, небольшой размер и низкая стоимость.

Динамическое давление (например, испытание двигателя, удар взрыва): селективный пьезоэлектрический датчик, скорость отклика быстрая (микросекундный уровень).

Промышленные сценарии среднего и высокого давления (например, гидравлические системы, нефтехимическая промышленность): выбор керамических конденсаторов или датчиков диффузионного кремния, устойчивых к высокому давлению и стабильных.

Плохая среда (например, высокая температура, сильная коррозия): Выберите керамическую или нержавеющую сталь для упаковки, уровень защиты выше IP67.

Пример: если необходимо измерить уровень воды в баке (диапазон давления 0 - 0,1 МПа), необязательный датчик сопротивления давлению (диапазон 0 - 0,2 МПа, выход 4 - 20 МПа); При мониторинге детонационного давления двигателя автомобиля (переходное высокое давление) требуется пьезоэлектрический датчик (диапазон 0 - 50 МПа, время отклика < 1 мкс).