Absolute druksensor: alles wat u moet weten in 2023

Introductie

In wezen zijn er talloze manieren om de druk in een situatie te meten. Desalniettemin verschilt de absolute druksensor van andere druksensoren doordat hij de druk bepaalt zonder invloed van de omgevingsdruk.

Enkele instrumenten die onder de noemer absolute druksensor vallen, zijn hoogtemeters en barometers, omdat deze in staat zijn om vacuümgerelateerde metingen weer te geven. Het meten en kalibreren van een absolute druksensor kan echter complex zijn.

Daarnaast wordt kalibratie bemoeilijkt door het ontbreken van absolute druk of negatief drukverschil. Met de vooruitgang van technologieën en apparatuur hebben experts echter vooruitgang geboekt bij het verbeteren van de capaciteit van absolute druksensoren die de discrepanties die het bezit oplost, maar alleen op een bepaald punt.

Daarnaast bespreken we uitgebreid de definitie van absolute druksensoren, de werkingsprincipes, manieren om ze te gebruiken, verschillende toepassingen, verschillende classificaties van spruitstuk absolute druksensoren en overwegingen bij het ontwerp. Al deze zullen in dit artikel worden besproken; daarom zou het nuttig zijn om de hele post af te ronden om het concept ervan te begrijpen.

Inleiding tot absolute druksensoren

Wat is een absolute druksensor?

Zoals gezegd zijn er verschillende instrumenten die kunnen fungeren als absolute druksensoren, we hebben de barometer voor weer en hoogtemeters. De toepassingen zijn echter niet alleen beperkt tot dergelijke aspecten, het kan breder zijn dan lucht- en gasmetingen.

Men kan iets in nominale termen kwantificeren door de vereiste druk af te zetten tegen de vooraf bepaalde druk van een eventueel vacuüm. Dit is vergelijkbaar met het berekenen van de temperatuur in Kelvin, waarbij 0 °K de laagste waarde vertegenwoordigt. Doorgaans wordt het altijd aanbevolen om een ​​referentievacuüm te hebben voor nauwkeurige metingen.

Op dezelfde manier kan het een waarde geven die aanzienlijk hoger is dan het absolute minimum van het vacuüm, wat een vrij algemeen cijfer is. Bovendien wordt dit idee ondersteund door de wet van Boyle, die stelt dat de druk van een gas negatief gerelateerd is aan het volume bij een bepaalde temperatuur. Bijgevolg zal de uitkomst constant vallen bij een absolute druksensor die afhankelijk is van de temperatuur; gewoonlijk bij ongeveer 35 microbar of 0.0005 PSI.

Hoe werkt een absolute druksensor?

We kunnen een referentiepunt met een afgesloten omgeving gebruiken om het concept van een absolute druksensor beter te begrijpen. Hierbij wordt een sensor in het oppervlak van het vat geïntegreerd die een breed scala aan elektrische eigenschappen heeft met betrekking tot rekwaarden. Er zijn verschillende manieren om dit aan te pakken; we zullen echter een veelgebruikte methode als referentie gebruiken, namelijk de piëzoresistieve rekstrook. Het piëzoresistieve effect wordt beschouwd als een geschikte technologie voor drukmeting, omdat het gebruikmaakt van materialen die een spanning genereren die afhankelijk is van de druk, zoals kwarts.

In dit geval wordt een weerstand die in hoeveelheid verandert als reactie op mechanische spanning ingebracht in een materiaal zoals silicium, polysilicium, metaalfolie of metaal dat op een fijne laag is gespoten. Om gereflecteerde signalen te versterken en fouten te verminderen, gebruikt deze analysator vaak vier weerstanden in de Wheatstone-brugarchitectuur. We hebben hieronder een illustratie van deze situatie veiliggesteld.

Werkingsprincipe van absolute druksensor

Gezien de verschillende integratiegraden die momenteel beschikbaar zijn, is het niet gebruikelijk dat een piëzoresistieve detector compenserende elektronica, zoals weerstanden, op een specifiek substraat bevat. Bovendien geven sommige detectietechnieken de voorkeur aan de waardeverandering van een dergelijk onderdeel tijdens vervorming. Ter illustratie: de capaciteit van condensatoren verandert wanneer ze onder spanning staan. De impedantie van een spoel kan periodiek veranderen als gevolg van een zorgvuldig geplaatst membraan dat verschuift als reactie op de drukgradiënt.

Manieren om de absolute druksensor in een circuit op te nemen

Er bestaat niet slechts één methode om een ​​absolute druksensor in een circuit te integreren, vanwege de vele verschillende typen die momenteel verkrijgbaar zijn. In dergelijke gevallen is het aan te raden de absolute druksensor via een microcontroller aan te sluiten voor een eenvoudigere integratie.

In overeenstemming hiermee kunnen sommige sensoren redelijk eenvoudig in een circuitsysteem worden geïnstalleerd, maar alleen onder begeleiding van een microcontroller. Bovendien, om een ​​uitvoer te leveren die substantieel genoeg is om een ​​als analoog-naar-digitaal beschouwde omzetter van een typische microcontroller te kunnen evalueren, moet een sensor die alleen toegang geeft tot een Wheatstone-brugcircuit sterk worden vergroot. We hebben een figuur om iemand te helpen begrijpen hoe de methode een analoge waarde produceert door de toonhoogte en het bereik van een Wheatstone-brugapparaat te variëren.

Absolute druksensor integreren in een systeem

Een voorbeeld van een standaard verbeteringselektronica wordt getoond door de quad op-amp-configuratie in de eerdere afbeelding. Om een ​​betrouwbare uitgangsspanning te garanderen, moet deze schakeling adequaat zijn gebouwd. Het kan ook nodig zijn om passende screening en gereduceerd conceptueel ontwerp te gebruiken. Bovendien kan elke schakeling inderdaad een unieke correctie vereisen voor elke gegenereerde printplaat vanwege de fabricageafwijking en de beperkingen van de samenstellende delen. Bovendien moet mogelijk rekening worden gehouden met temperatuurwaarden.

Uiteindelijk is het veel gemakkelijker om detectoren met digitale uitgangen op een microcontroller aan te sluiten. Aangezien het een servocontroller, signaaltransductie en temperatuurregeling bevat. Als er eenmaal een digitale waarde is ontstaan ​​uit de waarnemingen, dan is het veilig om deze te registreren via een intern dossier.

Verschillende toepassingen van absolute druksensoren

Absolute druksensoren worden vaak gekozen voor commerciële processen; niettemin vereist dit dat er een relatief vacuüm bestaat. Met name in voedselproductiefaciliteiten waar de houdbaarheid van een product wordt bepaald door lucht. Op die manier hebben alle verpakkingen dezelfde druk. Verder kan het druk ondersteunen met een waarde van ≥ 4,400 PSI.

Enkele andere toepassingen van absolute druksensoren zijn onder meer:

• Smart Watches
• Navigatiesystemen
• Automobielsector Industrie (Petron- en dieselvoertuigen)
• Wetenschappelijke Laboratoria
• Leger en defensie-industrie
• LUCHT- EN RUIMTEVAART en luchtvaartindustrie

Verschillende soorten spruitstuk absolute druksensoren

Een van de belangrijkste functies van een Manifold Absolute Pressure Sensor (MAP) is het creëren van een elektrisch signaal via de getransformeerde motordruk in de inlaatleiding. Daarnaast komt het met verschillende classificaties; we zullen ons echter meer concentreren op de fundamentele.

Halfgeleidervaristor MAP-sensor

Bij de MAP-sensor met halfgeleidervaristor wordt de spanning omgezet in een signaal door middel van een piëzoresistief effect.

Capacitieve Varistor MAP-sensor

Een drukgevoelig element met variabele capaciteit wordt gecreëerd door de capacitieve druksensor met behulp van een membraan; het past zich aan aan de kracht die het vervormt. Het meetcircuit van de sensor zet het door druk veroorzaakte capaciteitsverschil om in een elektrisch signaal dat overeenkomt met die variatie.

Kan ik een absolute druksensor gebruiken in mijn ontwerp?

Vrijwel alle absolute druksensoren die tegenwoordig verkrijgbaar zijn, zijn ontwikkeld voor doorsteekmontage en oppervlaktemontage, aangezien dit de meest voorkomende constructie is op printplaten; ze worden ook wel niveausensoren genoemd. Daardoor zijn ze zeer geschikt voor consumentenelektronica en zelfs voor slimme huizen. Ze zijn echter niet geschikt voor omgevingen met hoge temperaturen van vloeistoffen en gassen. Bovendien moeten ze, omdat ze geen beschermende laag hebben, met name voor industriële toepassingen, beschermd worden tegen giftige stoffen, vocht en vuil. Industriële sensoren staan ​​er echter om bekend dat ze duurzaam en betrouwbaar zijn vanwege hun corrosiebestendige samenstelling.

Al met al, om de vraag te beantwoorden of de Absolute Druksensor geschikt is voor een bepaalde toepassing, is het raadzaam om contact op te nemen met een expert, zoals PCBTok, aangezien er talloze sensorclassificaties zijn, elk met een uniek kenmerk voor een bepaalde operatie. Daarom kunnen we geen algemene oplossing bieden voor deze vraag. Desalniettemin kan men erop vertrouwen dat wij als producenten een Absolute Druksensor kunnen opnemen als de situatie daarom vraagt.

Geschiktheid van absolute druksensor

Conclusie

Kortom, absolute druksensoren zijn zeer nuttig voor elke circuittoepassing, omdat ze de mogelijkheid hebben om een ​​nauwkeurige aflezing van de omgevingsdruk te geven door middel van een vacuüm en een membraan. Op die manier presteert het apparaat optimaal omdat het voldoet aan de standaard drukrichtlijnen.

PCBTok is al meer dan tien jaar actief in de branche en we zijn ervan overtuigd dat onze absolute druksensoren van topkwaliteit zijn. Dit betekent dat we ze met pure excellentie hebben gemaakt en geen genoegen hebben genomen met middelmatigheid. Dus als u een druksensor in uw apparaten wilt integreren, is de absolute druksensor van PCBTok een uitstekende keuze.

We bieden constant speciale kortingen aan; we verzekeren u dat ze geschikt zijn voor uw budget! Stuur ons alstublieft uw gewenste doel- en toepassingsparameters, zodat we onze deskundige inzichten hierover kunnen geven. Wij zijn bereikbaar via onze socials op onze pagina!