سنسورهای اندازه گیری فشار دستگاه های حسگری هستند که برای تعیین فشار مایعات یا گازها استفاده می‌شوند. این ابزارهای حیاتی در صنایع مختلف مانند خودروسازی، صنایع نفت و گاز، پزشکی، و صنعت الکترونیک استفاده می‌شوند. سنسورهای فشار به ما این امکان را می‌دهند که فشار در فرآیندها و سیستم‌ها را کنترل کرده و نظارت دقیق داشته باشیم. این ابزارها می‌توانند فشارهای استاتیک و دینامیک را اندازه‌گیری کرده و اطلاعات مهمی برای تصمیم‌گیری های فنی و ایمنی فراهم کنند.
حسگر فشار
سنسورهای فشار عمدتاً برای اندازه‌گیری فشار گازها یا مایعات استفاده می‌شوند. فشار به عنوان نیروی مورد نیاز برای جلوگیری از پخش مایعات تعریف می‌شود و معمولاً به عنوان نیرو بر سطح می‌آید. این سنسورها عمدتاً به عنوان تبدیل‌کننده‌های فشار عمل می‌کنند و سیگنال‌هایی که به عنوان نتیجه فشار ایجاد می‌شود را تولید می‌کنند. این سیگنال‌ها معمولاً از نوع سیگنال الکتریکی هستند.
سنسورهای فشار در مختلف حوزه‌های مانند صنعتی، پزشکی، خودروسازی و غیره به کنترل و نظارت بر فرآیندها و کنترل دقیق فشارها کاربرد دارند. همچنین، این سنسورها می‌توانند به صورت غیرمستقیم برای اندازه‌گیری متغیرهای دیگر نیز مورد استفاده قرار گیرند، از جمله دبی سیال یا گاز، سرعت، سطح مایعات و ارتفاع. بنابراین، این دستگاه‌ها نقش مهمی در کنترل و نظارت بر فرآیندهای مختلف دارند و در مواردی حتی در اندازه‌گیری تغییرات سریع فشار و حالت‌های پویایی نیز کاربرد دارند. به طور کلی، سنسورهای فشار به عنوان مبدلهای فشار، ترانسمیترهای فشار، فرستنده‌های فشار، نمایشگرهای فشار، پیزومترها و مانومترها شناخته می‌شوند و در انواع و اشکال مختلفی در دسترس هستند.
انواع اندازه گیری فشار
سنسور فشار مطلق
سنسور فشار گیج Gauge
سنسور فشار خلا
سنسور فشار تفاضلی
سنسور فشار مهرشده(sealed)
سنسور فشار مطلق
این سنسور فشار یک نقطه نسبت به خلا کامل (۰ psi) را اندازه می گیرد. فشار اتمسفریک ۱۰۱.۳۲۵ KPa (یا ۱۴.۷psi) در سطح دریا نسبت به خلا است.
سنسور فشار گیج Gauge
این سنسور در کاربردهای متفاوتی استفاده می‌شود زیرا می تواند برای اندازه گیری فشار یک نقطه نسبت به فشار اتمسفریک در نقطه دیگر کالیبره شود. گیج فشار تایر مثالی از نشانگر فشار گیج است. هنگامی که گیج فشار تایر مقدار ۰ psi را می خواند فشار داخل تایر ۱۴.۷ psi است. یعنی برابر با فشار اتمسفر.
سنسور فشار خلاء
این سنسور برای اندازه گیری فشار کمتر از فشار اتمسفر در نقطه ای مشخص استفاده می شود. مرجع سنسور خلا در صنعت متفاوت است که ممکن است موجب اشتباه شود؛ فشار نسبت به فشار اتمسفر ( مانند اندازه گیری فشار گیج منفی) و نیز فشار نسبت به فشار خلا .
سنسور فشار تفاضلی
این سنسور تفاضل بین فشار ۲ یا چند نقطه را که به عنوان ورودی معرفی می شوند اندازه می گیرد. برای مثال اندازه گیری افت فشار در فیلتر روغن. فشار تفاضلی هم چنین برای اندازه گیری دبی یا سطح در مخازن به کار می رود.
سنسور فشار مهر شده (sealed)
این سنسور همانند سنسور فشار گیج است با این تفاوت که از قبل توسط سازنده برای اندازه گیری فشار نسبت به فشار سطح دریا کالیبره شده است.
تکنولوژی حس کردن فشار
انواع جمع کننده نیرو
گیج‌های کشش پیزو رزیستور
خازنی
الکترومغناطیسی
پیزو الکتریک
نوری
پتانسیومتری
نوع دیگر
رزونانس
دم
یونیزاسیون
پیزو الکتریک
نوری
پتانسیومتری
گیج‌های کشش پیزو رزیستور
از اثر پیزو رزیستور گیج‌های کشش قرارداده شده بر روی تکیه گاه برای تعیین کشش ناشی از فشار اعمالی استفاده می کند. انواع تکنولوژی‌های معمول سیلیکن (مونو کریستالی)، پوسته نازک پلی سیلیکن، ورق فلز قرار داده شده بر روی تکیه، ورق ضخیم . عموما گیج‌های کشش در یک ساختار مدار پل وتستون اتصال می یابند تا خروجی سنسور را حداکثر کنند. این معمول‌ترین تکنولوژی به کار گرفته شده برای اهداف عمومی اندازه گیری فشار است. این تکنولوژی‌ها با اندازه گیری فشار مطلق، گیج، خلا و فشار تفاضلی وفق داده می شوند.
خازنی
از دیافراگم و کاواک فشار برای ایجاد خازن متغیر استفاده می‌شود تا کشش ناشی از فشار اعمالی را تعیین کند. تکنولوژی‌های معمولی از فلز، سرامیک و دیافراگم‌های سیلیکنی استفاده می کنند. این تکنولوژی‌ها برای فشارهای کم کاربرد دارند. ( مطلق، تفاضلی و گیج) در سنسور فشار نوع خازنی فشار تفاضلی به دیافراگم اعمال می‌شود که باعث می‌شود دیافراگم به یکی از صفحات خازن نزدیک شده و از دیگری دور شود. بنابراین ظرفیت خازن تغییر می‌کند که این تغییر متناسب با فشار اعمال شده به دیافراگم است. تغییر ظرفیت خازن توسط مدار الکتریکی و ترنسمیتر تبدیل به سیگنال الکتریکی می‌شود که در واحدهای فشار کالیبره شده است.
فهرست مطالب
حسگر فشار
انواع اندازه گیری فشار
سنسور فشار مطلق
سنسور فشار گیج Gauge
سنسور فشار خلاء
سنسور فشار تفاضلی
سنسور فشار مهرشده(sealed)
تکنولوژی حس کردن فشار
گیج های کشش پیزو رزیستور
خازنی
الکترومغناطیسی
پیزو الکتریک
نوری
پتانسیومتری
رزونانس
دما
یونیزاسیون
کاربردها
اندازه گیری فشار
اندازه گیری ارتفاع از سطح دریا
اندازه گیری جریان
اندازه گیری ارتفاع / عمق
آزمایش نشتی