Что такое датчик давления и как он работает?
Датчик давления, часто называемый преобразователем давления, представляет собой прибор, который преобразует давление в аналоговый электрический сигнал. Несмотря на то, что существуют различные типы датчиков давления, одним из наиболее распространенных является преобразователь на базе тензодатчика.
Преобразование давления в электрический сигнал достигается физической деформацией тензорезисторов, которые вставлены в диафрагму преобразователя давления и соединены проводами по схеме моста Уитстона. Давление, приложенное к датчику давления, вызывает отклонение диафрагмы, что приводит к её деформации. Деформация вызовет изменение электрического сопротивления, пропорциональное давлению.
Электрический выход датчиков давления
Датчики давления обычно доступны с тремя типами электрического выхода: милливольт, напряжение и ток 4-20 мА. В этой статье объясняется, как подключить различные типы датчиков давления на основе его выходного сигнала.
После этого необходимо преобразовать электрическую мощность в технические единицы, такие как PSI или бары.
Ниже приводится сводная информация о результатах и о том, когда их лучше всего использовать.
Преобразователи давления на милливольтовом выходе
Датчики давления с милливольтовым выходом обычно являются наиболее экономичными преобразователями. Выход милливольтового преобразователя номинально составляет около 30 мВ. Фактический выходной сигнал прямо пропорционален входной мощности или возбуждению датчика давления.
Если возбуждение колеблется, выход также изменится. Из-за этой зависимости от уровня возбуждения для милливольтовых датчиков рекомендуется использовать регулируемые источники питания. Поскольку выходной сигнал очень слабый, преобразователь не должен располагаться в среде с электрическими помехами.
Расстояния между преобразователем и считывающим прибором также должны быть относительно короткими.
Датчики давления с выходным напряжением
Преобразователи с выходным напряжением включают встроенное преобразование сигнала, которое обеспечивает гораздо более высокий выходной сигнал, чем милливольтовый преобразователь. Выход обычно составляет 0-5 В или даже 0-10 В постоянного тока.
Выходной сигнал преобразователя, хотя и зависит от модели, обычно не является прямой функцией возбуждения. Это означает, что нерегулируемых источников питания часто бывает достаточно, если они попадают в указанный диапазон мощности.
Поскольку они имеют более высокий уровень выходного сигнала, эти преобразователи не так чувствительны к электрическим помехам, как милливольтовые, и поэтому могут использоваться в гораздо более тяжелых промышленных условиях.
Датчики давления с выходом 4-20 мА
Эти типы преобразователей наиболее широко применяются в датчиках давления. Поскольку на токовый сигнал 4-20 мА меньше всего влияют электрические помехи и сопротивление в сигнальных проводах, эти преобразователи лучше всего использовать, когда сигнал должен передаваться на большие расстояния.
Нередко эти датчики давления 4-20 мА используются в условиях, где длина подводящего провода должна составлять 300 метров или более.
Типы датчиков давления
Существуют различные типы датчиков давления в зависимости от их конструкции. Эти датчики могут быть разных форм и размеров, внутренняя технология также может различаться.
Исходя из этого, существует 4 основных типа датчиков давления:
- Тензометрические датчики давления
- Емкостные датчики давления
- Потенциометрические датчики давления
- Резонансные проволочные датчики давления
Вы можете почитать статью, где подробно объясняются различия между этими типами преобразователей давления.
Выбор датчика давления
Все еще задаетесь вопросом, как решить, какой тип датчиков давления или преобразователя давления вам нужен?
Чтобы узнать больше о критериях, которые нужно учитывать при принятии решения, статья «Практические соображения при выборе датчика давления» поможет вам выбрать правильное устройство для ваших нужд.
Сколько стоит датчик давления?
На цену датчика давления влияет ряд факторов. Самое большое отличие заключается в том, можете ли вы использовать стандартный датчик давления, имеющийся в наличии, или вам нужен датчик давления, изготовленный по индивидуальному заказу.
Для стандартного преобразователя давления цена преобразователя давления будет в наибольшей степени зависеть от уровня точности, необходимого для вашего приложения. Как правило при прочих равных, чем меньше величина погрешности датчика давления, тем он дороже.