Přehled technologií – tlakové senzory

Keramické kapacitní měřicí články se skládají ze základního tělesa, dvou vrstev kondenzátoru, skleněné pájky a membrány.
Vrstvy kondenzátoru na základním tělese a membráně se podobají deskovému kondenzátoru a tvoří měřicí a referenční kondenzátor. Když působí tlak, mění se vzdálenost mezi membránou a základním tělesem, a tím i kapacitance mezi elektrodami. Tato změna kapacitance se vyhodnotí a pak zpracuje na standardní signál.

Vlastnosti:

• Rozsah tlaku od 100 mbar do 600 bar, podtlak až -1 bar
• Extrémní odolnost, vysoký jmenovitý tlak a tlak při roztržení
• Doba provozu bez odchylek > 100 milionů tlakových cyklů
• Velká dlouhodobá stabilita a opakovatelnost
• Suchý měřicí článek bez náplně

Výhody:

• Keramický materiál bez stárnutí a únavy (dlouhodobá stabilita)
• Odolnost vůči dynamickým tlakovým špičkám a kavitaci
• Minimální vliv teploty na keramický měřicí článek
• Velká chemická odolnost
• Protilehlá elektroda (základna) podpírá membránu při přetlaku

Nevýhody:

• Nutnost elastomerového těsnění – u plynů jen pod 25 bar
• Velké těleso a vyšší cena kvůli konstrukčně složité montáži měřicího článku v senzoru

Tyto měřicí články mají tenzometry v podobě odporů, které jsou připojené k zadní straně nerezové membrány a zapojené do Wheatstonova můstku. Mohou být nanesené v silné vrstvě nebo tenkém filmu. Když na měřicí článek působí tlak, membrána se deformuje. Tím dojde k úměrné změně výstupního signálu můstkového obvodu, která je elektronicky změřena a převedena na standardní výstupní signál.

Vlastnosti:

• Rozsah tlaku od 6 bar do 600 bar
• Vhodné pro plyny do 600 bar
• Vysoká dlouhodobá stabilita

Výhody:

• Malé provedení, velikost klíče 19 nebo 22 mm
• Instalace bez těsnění, měřicí článek se k procesní přípojce přivařuje
• Vysoký tlak při roztržení
• Vhodnější pro velké objemy

Nevýhody:

• Menší odolnost vůči přetížení než keramické kapacitní měřicí články
  ⇒ pro aplikace s dynamickým tlakem a kavitací velmi doporučujeme použít tlumicí prvek

Tyto měřicí články využívají piezoodporový jev. Spočívá ve změně elektrického odporu materiálu při tlaku nebo pnutí. Tato změna odporu je zaznamenána můstkovým obvodem a převedena na standardní výstupní signál. Křemíkový piezoodporový měřicí článek je nalepený na desku s plošnými spoji s povrchem odolným vůči různým látkám (znečištěnému vzduchu, olejům, vodě, chladicím mazivům atd.).

Vlastnosti:

• Vhodné pro pneumatické senzory
• Možnost měřit rozdílový tlak

Výhody:

• Výhodná cena
• Malý senzory prvek

Nevýhody:

• Bez dalších opatření nejsou odolné vůči agresivním látkám