Los transmisores de presión son uno de los tipos de sensores más comunes utilizados en el control de la automatización industrial.El tipo capacitivo y el tipo resonante de silicio monocristalino son tres tipos principales, cada uno con su propio principio de funcionamiento, ventajas y desventajas y escenarios de aplicación únicos
Transmisor de presión pieoresistivo
Principio de trabajo
Los transmisores de presión piezorresistivos utilizan el efecto piezorresistivo de monocristalino o poli silicio para convertir las deformaciones mecánicas causadas por la presión en señales eléctricas:
1La presión actúa sobre el diafragma sensorial, y el diafragma se deforma elásticamente.
2El elemento piezorresistivo (resistor) en el diafragma cambia su valor de resistencia debido a la fuerza.
3El cambio de resistencia se convierte en una señal de voltaje a través del puente de Wheatstone, y la señal eléctrica de salida es proporcional a la presión.
Ventajas:
1Alta precisión.
2- Es una estructura sencilla y de bajo coste.
3Velocidad de respuesta rápida, adecuada para la medición de presión dinámica.
Desventajas:
1Es sensible a la temperatura y necesita una compensación de temperatura.
2-Susceptible a las vibraciones mecánicas.
3Estabilidad general a largo plazo, gran deriva.
Escenario de aplicación
• Medición de la presión de líquidos, gases y vapores.
• Aplicaciones de ingeniería extensas, tales como equipos de tratamiento de agua, presión de aceite de automóviles, sistemas de refrigeración, etc.
Transmisor de presión de capacidad
Principio de trabajo
El transmisor de presión capacitivo utiliza la presión para causar el cambio de capacidad principio:
1La presión actúa sobre el diafragma metálico o no metálico, causando una deformación elástica del diafragma.
2El diafragma y el electrodo fijo forman un condensador variable, y el cambio de presión hace que el valor de la capacitancia cambie.
3El cambio de capacidad se convierte en una señal eléctrica, y la señal de salida es proporcional a la presión.
Ventajas:
1Alta sensibilidad, especialmente adecuada para la medición de pequeñas presiones.
2Baja temperatura, buena estabilidad a largo plazo.
3. Adecuado para la medición de alta y baja presión.
Desventajas:
1. sensibles a las impurezas, la humedad y otros ambientes, que requieren un tratamiento especial.
2El procesamiento de señales es complejo y su coste es relativamente elevado.
3La velocidad de respuesta es ligeramente más lenta que el tipo piezorresistivo.
Escenario de aplicación
• Escenarios de precisión, tales como la presión del aire médico, equipos de procesamiento de alimentos.
• Altas temperaturas, alta presión, condiciones altamente corrosivas, como las industrias química y petrolera.
Transmisores de presión de resonancia de silicio monocristalino
Principio de trabajo
El transmisor de presión resonante de silicio monocristalino utiliza el principio del cambio de frecuencia de resonancia en silicio monocristalino:
1Los micro resonadores se procesan en el diafragma de silicio monocristalino.
2La presión provoca la deformación del diafragma, lo que resulta en el cambio de tensión del resonador.
3El cambio de tensión cambia la frecuencia vibratoria del resonador.
4Después de medir el cambio de frecuencia resonante, calcular el valor de presión a través del algoritmo.
Ventajas:
1. Alta precisión
2Buena estabilidad a largo plazo, pequeña deriva, adecuada para mediciones a largo plazo.
3- Fuerte capacidad anti-interferencia, insensible a las interferencias electromagnéticas y ambientales.
4. Adecuado para altas temperaturas, alta presión y ambiente hostil.
Desventajas:
1El alto costo de fabricación y el alto precio.
2La velocidad de respuesta es ligeramente lenta, adecuada para mediciones estáticas o cuasi-dinámicas.
3Diseño y calibración complejos.
Escenario de aplicación
Aplicaciones que requieren una alta precisión y fiabilidad, como oleoductos y gasoductos, medición de presión aeroespacial.
• Equipos de metrología y investigación.
