Teknologioversikt - trykksensorer

Den keramisk-kapasitive målecellen består av en basiskropp, to kondensatorlag, en glasslodder og en membran.
Kondensatorlagene på basislegemet og membranen ligner på en platekondensator og danner en måle- og referansekondensator. Når trykk påføres, endres avstanden mellom membranen og basislegemet og dette endrer kapasitansen mellom elektrodene. Denne endringen i kapasitans blir evaluert og deretter behandlet til et signal som er vanlig i industrien.

Funksjoner:

• Trykket varierer fra 100 mbar til 600 bar, vakuum til -1 bar
• Ekstremt robust med høy trykkklassifisering og sprengningstrykk
• Driftsfri drift > 100 millioner trykksykluser
• Høy langsiktig stabilitet og repeterbarhet
• Tørr målecelle uten fyllmedium

Fordeler:

• Keramikk eldes ikke eller blir trett (langtidsstabilitet)
• Motstandsdyktig mot dynamiske trykktopper og kavitasjon
• Minimal temperaturpåvirkning på den keramiske målecellen
• Høy kjemisk bestandighet
• Motelektrode (base) støtter membranen ved overtrykk

Bakdeler:

• Elastomertetning er nødvendig - for gasser kun under 25 bar
• Strukturelt kompleks installasjon av målecellen i sensoren, derfor stort hus og høyere kostnader

I disse målecellene er strekkmålere i form av motstander festet på baksiden av den rustfrie stålmembranen og koblet sammen som en Wheatstone-bro. Dette kan implementeres som et tykt lag eller en tynn film. Så snart målecellen er satt under trykk, deformeres membranen. Dette endrer utgangssignalet til brokretsen proporsjonalt, som igjen måles av elektronikken og omdannes til et utgangssignal som er vanlig i industrien.

Funksjoner:

• Trykket varierer fra 6 bar til 600 bar
• Egnet for gass opp til 600 bar
• Høy langsiktig stabilitet

Fordeler:

• Liten størrelse, skiftenøkkel størrelse 19 eller 22 mm
• Forseglingsfri installasjon, målecellen er sveiset til prosesstilkoblingen
• Høyt sprengningstrykk
• Gunstig for store mengder

Bakdeler:

• Lavere overbelastningsmotstand enn keramisk-kapasitive måleceller
  ⇒ dempeelement anbefales sterkt for applikasjoner med dynamisk trykk og kavitasjon

Disse målecellene benytter seg av den piezoresistive effekten. Den beskriver endringen i den elektriske motstanden til et materiale på grunn av trykk eller spenning. Denne endringen i motstand registreres med en brokrets og konverteres til et utgangssignal som er vanlig i industrien. Den piezoresistive silisiummålecellen er bundet til et trykt kretskort, som er belagt for å være universelt mediebestandig (forurenset luft, olje, vann, kjølesmøremiddel, osv.).

Funksjoner:

• Egnet for pneumatiske sensorer
• Differensialtrykkmåling mulig

Fordeler:

• attraktivt priset
• lite sensorelement

Bakdeler:

• ikke motstandsdyktig mot aggressive medier uten ekstra innsats