Nyomásérzékelők technológiai áttekintése

A kapacitív kerámia mérőcella egy alaptestből, két kondenzátorrétegből, egy üvegforraszból és egy membránból áll.
Az alaptesten levő kondenzátorrétegek és a membrán a lemezes kondenzátorhoz hasonlóak, és egy mérő és egy referencia kondenzátort képeznek. Nyomás alá helyezéskor változik a távolság a membrán és az alaptest között, ezzel pedig az elektródák közti kapacitás is. Ez a kapacitásváltozás kiértékelésre kerül, majd ipari felhasználásra alkalmas jellé kerül átalakításra.

Jellemzők:

• 100 mbar és 600 bar közti nyomástartományok, vákuum max -1 bar értékig
• Rendkívül robusztus, nagy nyomásállóság és repesztőnyomás
• Driftmentes üzem akár 100 millió nyomási cikluson keresztül
• Hosszú távú stabilitás és ismétlési pontosság
• Száraz mérőcella töltőfolyadék nélkül

Előnyök:

• A kerámia nem öregszik és nem fárad el (hosszú távú stabilitás)
• Ellenáll a dinamikus nyomáslökéseknek és a kavitációnak
• Minimális hőmérsékleti hatások a kerámia mérőcellára
• Nagy kémiai ellenállóképesség
• A nyomás alá helyezett membrán kitámasztása túlterheléskor ellenelektróda révén (alaptest)

Hátrányok:

• Elasztomer tömítés szükséges – az alkalmazás csak 25 bar alatti nyomású gázoknál lehetséges
• A mérőcella beépítése az érzékelőbe strukturálisan bonyolultabb, ezért nagyobb készülékház és magasabb költségek szükségesek

Ennél a mérőcellánál ellenállások formájában rugalmas mérőcsíkok találhatók a nemesacél membrán hátsó oldalán, és Wheatstone-hídként vannak bekötve. Itt a vastag rétegű technika vagy a vékony rétegű technika kerül felhasználásra. Ha a mérőcella nyomás alá kerül, a membrán deformálódik. Ezáltal arányosan változik a hídkapcsolás kimeneti jele, amit az elektronika érzékel, és ipari használatra alkalmas jellé alakít át.

Jellemzők:

• 6 bar és 600 bar közti nyomástartományok
• Alkalmas gázokhoz 600 bar értékig
• Hosszú távú stabilitás

Előnyök:

• Kis építési méret, 19 vagy 22 mm kulcsnyílás
• Tömítésmentes koncepció, a folyamatcsatlakozóval összehegesztett mérőcella
• Nagy repesztőnyomás
• Optimális nagy mennyiségekhez

Hátrányok:

• Kevésbé védett túlterhelés ellen mint a kapacitív kerámia mérőcella
  ⇒ erősen ajánlott csillapítóelem használata dinamikus nyomásokkal és kavitációval járó alkalmazásoknál

Ez a mérőcella a piezorezisztív hatást használja ki. A piezorezisztív hatás egy anyag elektromos ellenállása nyomás vagy húzás általi változását írja le. Az ellenállás ilyen változását egy hídkapcsolás érzékeli, és ipari használatra alkalmas kimeneti jellé alakítja át. A piezorezisztív szilícium mérőcella egy vezetőlapon van elhelyezve, mely bevonata révén univerzálisan ellenállóképes a közegekkel szemben (szennyezett levegő, olaj, víz, hűtő-kenőanyag stb.).

Jellemzők:

• Pneumatikus érzékelőkhöz alkalmas
• Nyomáskülönbség mérés lehetősége

Előnyök:

• Vonzó ár
• Kis érzékelőelem

Hátrányok:

• Járulékos ráfordítások nélkül nem áll ellen agresszív közegeknek