Was ist ein Widerstandsdruckwandler?

Widerstandsdruckwandler werden auch Widerstandsdruckwandler genannt. Es handelt sich um einen häufig verwendeten Drucksensor. Prinzipiell werden Drucksensoren grundsätzlich unterschieden: kapazitive Drucktransmitter, Widerstandsdrucktransmitter, induktive Drucktransmitter, Halbleiter-Drucktransmitter und Drucktransmitter für Hochfrequenzmessungen. Unter diesen werden üblicherweise Widerstandsdrucktransmitter verwendet.
Der Widerstandsdrucksensor ist eine Art Widerstandsdrucksensor. Es misst den Druckwert durch die Widerstandsänderung der am elastischen Element befestigten Dehnungsmessstreifen.

Was ist ein Widerstandsdruckwandler?

Funktionsprinzip des Widerstandsdruckwandlers

Das Funktionsprinzip eines Widerstandsdruckwandlers ist sehr einfach. Ein Drucksensor wandelt einen mechanischen Druckwert in ein proportionales elektrisches Signal um. Drucksensoren bestehen üblicherweise aus einem Körper und einer (dünnen) Membran.

Die elektrischen Komponenten von Widerstandsdrucktransmittern, die Druck spüren, sind im Allgemeinen Dehnungsmessstreifen. Dehnungsmessstreifen sind empfindliche Geräte, die den Druck auf das zu messende Bauteil in ein elektrisches Signal umwandeln.

Die Membran ist das wichtigste Element zur Druckmessung und mit dehnungsempfindlichen und piezoresistiven Strukturen, sogenannten Dehnungsmessstreifen, ausgestattet. Unter Druck verformt sich die Membran.

Die am häufigsten verwendeten Dehnungsmessstreifen sind Metall-Dehnungsmessstreifen und Halbleiter-Dehnungsmessstreifen. Es gibt zwei Arten von Dehnungsmessstreifen aus Metall: fadenförmige Dehnungsmessstreifen und Metallfolien-Dehnungsmessstreifen.

Normalerweise ist der Dehnungsmessstreifen fest mit der Matrix verbunden, die durch einen speziellen Kleber eine mechanische Spannung erzeugt. Wenn sich die Spannung der Matrix ändert, verformt sich auch der Dehnungsmessstreifen, wodurch sich der Widerstandswert des Dehnungsmessstreifens ändert. Die Spannung am Widerstand ändert sich.

Wenn beispielsweise ein Widerstand an eine Wheatstone-Messbrücke angeschlossen wird, kann ein elektrisches Signal gemessen und an die Anzeige übertragen werden.

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Arten von Druckwandlern

Lassen Sie uns über die Klassifizierung von Sendern sprechen:

  1. Entsprechend dem Funktionsprinzip des Sensors kann er in Widerstand, Kapazität, Induktivität, Halbleiter usw. unterteilt werden.
  2. Entsprechend der Klassifizierung von Sensorchips können diese in Metall, Keramik, diffuses Silizium, Saphir usw. unterteilt werden.
  3. Je nach Messbereich kann er in Differenzdruck, Überdruck, Absolutdruck, hohen statischen Druck und Differenzdruck usw. unterteilt werden;

Resistiv Druckwandler sind die am weitesten verbreiteten Sender und zeichnen sich durch ein hohes Preis-Leistungs-Verhältnis und gute Linearitätseigenschaften aus.

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Arten von Widerstandsdruckwandlern

Widerstandsdruckwandler werden im Allgemeinen entsprechend den druckempfindlichen Komponenten in Metall, Keramik und diffuses Silizium unterteilt.

Der Unterschied zwischen den dreien:

  1. Der Metalldrucktransmitter hat eine geringe Genauigkeit, aber der Temperatureffekt ist gering und eignet sich für Bereiche mit einem großen Temperaturbereich und geringen Genauigkeitsanforderungen.
  2. Die Genauigkeit keramischer Drucksensoren ist besser, wird jedoch stark von der Temperatur beeinflusst. Ein weiterer Vorteil von Keramik ist die Schlagfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit.
  3. Diffusions-Silizium-Drucktransmitter zeichnen sich durch eine hohe Präzision und große Temperaturdrift aus, sodass vor der Verwendung im Allgemeinen eine Temperaturkompensation erforderlich ist. Und selbst nach Temperaturkompensation können Drücke über 125 °C nicht gemessen werden. Unter normalen Temperaturbedingungen ist der Empfindlichkeitskoeffizient von diffundiertem Silizium jedoch fünfmal so hoch wie der von Keramik. Daher wird es im Allgemeinen im Bereich hochpräziser Messungen eingesetzt, die Genauigkeit ist jedoch im Mikrobereich gering.

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Unter piezoresistivem Drucksensor versteht man einen Sensor, der den piezoresistiven Effekt von Einkristall-Siliziummaterial und integrierter Schaltkreistechnologie nutzt.

Nachdem das einkristalline Siliziummaterial der Kraft ausgesetzt wurde, ändert sich der spezifische Widerstand, und über die Messschaltung kann ein elektrisches Signal ausgegeben werden, das proportional zur Kraftänderung ist.

Es ist auch als piezoresistiver Drucksensor mit diffusem Silizium bekannt. Es unterscheidet sich vom Dehnungsmessstreifen, der die äußere Kraft indirekt über das elastische empfindliche Element spüren muss, den gemessenen Druck jedoch direkt über die Silikonmembran spürt.

Kapazitiver Druckwandler (kapazitiver Druckwandler) ist ein Drucksensor, der kapazitive Sensorelemente verwendet, um den gemessenen Druck in einen elektrischen Ausgang umzuwandeln, der in einer bestimmten Beziehung dazu steht. Die Merkmale sind, dass die Eingangsenergie gering, die dynamische Reaktion hoch, der natürliche Effekt gering und die Anpassungsfähigkeit an die Umwelt gut ist.

Als Elektrode des Kondensators wird im Allgemeinen ein kreisförmiger Metallfilm oder ein metallbeschichteter Film verwendet. Wenn die Folie durch Druck verformt wird, ändert sich die zwischen der Folie und der festen Elektrode gebildete Kapazität. Durch die Messung der Schaltung steht die Ausgangsspannung in einem bestimmten Zusammenhang mit der Spannung. elektrisches Signal.

Kapazitiv Drucksensoren gehören zur polaren Abstandsvariablen kapazitive Sensoren, die in einzelne kapazitive Drucksensoren und differenzielle kapazitive Drucksensoren unterteilt werden können.

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Der Differenzdrucksender ist ein Sender, der die Druckdifferenz zwischen den beiden Enden des Senders misst und ein Standardsignal ausgibt (z. B. 4 bis 20 mA, 0 bis 5 V).

Differenzdrucktransmitter unterscheiden sich von allgemeinen Drucktransmittern dadurch, dass sie über zwei Druckschnittstellen verfügen. Differenzdrucktransmitter werden im Allgemeinen in Überdruck-Enden und Unterdruck-Enden unterteilt.

Im Allgemeinen ist der Druck am Überdruckende des Differenzdrucktransmitter sollte größer sein als der Druck am zu messenden Unterdruckabschnitt.

Der Differenzdrucktransmitter dient dazu, zu verhindern, dass das Medium in der Rohrleitung direkt in den Transmitter gelangt, und die druckempfindliche Membran und der Transmitter sind durch eine mit Flüssigkeit gefüllte Kapillare verbunden.

Es dient zur Messung des Flüssigkeitsstandes, Durchfluss und Druck aus Flüssigkeit, Gas oder Dampf. Wandeln Sie es dann in einen 4-20-mA-DC-Signalausgang um.

Ausgewählte DP-Sender.

Potentiometrische Druckaufnehmer werden üblicherweise zur Weg-, Füllstands- und Winkelmessung eingesetzt.

Die gemessene Komponente ist über ein bestimmtes mechanisches Übertragungsteil mit der rotierenden Welle (oder dem Schiebearm) des Potentiometers verbunden. Wenn sich die gemessene Änderung ändert, bewegt sich der Schiebearm und der Widerstand von der Mitte des Potentiometers zu den beiden festen Enden ändert sich unterschiedlich.

Die Widerstandsänderung des Potentiometers kann über eine Spannungsteilerschaltung oder eine Brückenschaltung in eine Spannungsänderungsausgabe umgewandelt werden, und nach der A/D-Wandlung kann die gemessene physikalische Größe genau gemessen werden. !

Der hydraulische Druck Der Wandler wird hauptsächlich in der Druckmessung in der Industrie eingesetzt Geräte wie Baumaschinen, Spezialgeräte, Kompressoren, Spritzgießmaschinen und Servogeräte. Es verfügt über eine gute Wasserdichtigkeit, geringe Größe und ein hohes Preis-Leistungs-Verhältnis. Es ist einfach zu installieren. Die gesamte Struktur besteht aus Edelstahl, der eine gute Abdichtung, Vibrationsfestigkeit sowie eine stabile und zuverlässige Leistung bietet.

Hydraulisch Druckwandler ist die Erweiterung und Weiterentwicklung der Drucktransmittertechnologie. Nach dem Prinzip, dass der Druck, der von Flüssigkeiten mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht in unterschiedlichen Höhen erzeugt wird, linear ist. Ermöglichen Sie die genaue Messung des Volumens, der Flüssigkeitshöhe und des Gewichts von Wasser, Öl und Paste. Messen und übertragen.

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Unsere Drucktransmitter sind auch aufrüstbar Batteriebetriebene drahtlose Drucksensoren mit geringem Stromverbrauch.

Funktionsprinzip des DMS-Druckwandlers

Der DMS-Druckaufnehmer arbeitet nach dem Prinzip der Widerstandsdehnungswirkung.

Es gibt zwei Arten von Widerstands-Dehnungsmessstreifen: Metall-Dehnungsmessstreifen (Draht oder Metallfolie) und Halbleiter-Dehnungsmessstreifen. Der gemessene Druck belastet den Dehnungsmessstreifen.

Wenn der Dehnungsmessstreifen eine Druckspannung erzeugt, verringert sich sein Widerstand. Wenn der Dehnungsmessstreifen eine Zugspannung erzeugt, erhöht sich sein Widerstand.

Der Widerstandswert des Dehnungsmessstreifens ändert sich, und dann wird über die Brückenschaltung der entsprechende Spannungsausgang im Millivolt-Bereich erhalten. Der gemessene Druck wird von einem Millivoltmeter oder anderen Aufzeichnungsgeräten angezeigt. Somit entsteht ein Dehnungsmessstreifen-Druckmessgerät.

Struktur des Dehnungsmessstreifens: Er besteht aus drei Teilen: dehnungsempfindlichem Element, Substrat und Deckschicht sowie Anschlussdraht. Dehnungsempfindliche Elemente bestehen im Allgemeinen aus Metalldrähten und Metallfolien (Materialien mit hohem Widerstand), die mechanische Spannungen in Widerstandsänderungen umwandeln. Substrat und Deckschicht dienen der Fixierung und dem Schutz empfindlicher Bauteile, der Spannungsübertragung und der elektrischen Isolierung.

Struktur des Widerstands-Dehnungs-Drucksensors: Membrantyp, Zylindertyp, kombinierter Typ. Unter diesen eignet sich der Membrantyp für die Niederdruckmessung; Der Zylindertyp ist für Hochdruckmessungen geeignet.

Der Arbeitsmodus des Widerstands-Dehnungs-Drucksensors: Die Widerstandsänderung wird über die unsymmetrische Brücke in die Ausgabe eines Strom- oder Spannungssignals umgewandelt.

Empfohlener Luftdruckwandler

Empfohlener digitaler Druckwandler

Häufig
Fragte
Fragen

Klassifizierung des Funktionsprinzips von Drucksensor

  1. Piezoresistiver Drucksensor
  2. Keramischer Drucksensor
  3. Diffusions-Silizium-Drucksensor:
  4. Saphir-Drucksensor:
  5. Piezoelektrischer Drucksensor:

Erweiterte Lektüre: Drucksensoranwendungen – Empfohlene Branchenanwendungen

Mit einem Multimeter zum Testen des Drucksensors können nur einfache Tests durchgeführt werden, und die Testergebnisse dienen nur als Referenz.
Es können grob drei Tests durchgeführt werden:

Brückenerkennung:
Es erkennt hauptsächlich, ob die Schaltung des Sensors korrekt ist. Im Allgemeinen handelt es sich um eine Wheatstone-Vollbrückenschaltung, die mithilfe des Ohm-Gangs des Multimeters die Impedanz zwischen den Eingangsanschlüssen und die Impedanz zwischen den Ausgangsanschlüssen misst. Diese beiden Impedanzen sind der Ein- und Ausgang des Drucksensors. Impedanz. Wenn die Impedanz unendlich ist, ist die Brücke getrennt. Dies bedeutet, dass ein Problem mit dem Sensor vorliegt oder die Definition des Pins nicht richtig beurteilt wird;

Nullpunkterkennung:
Nutzen Sie den Spannungsbereich des Multimeters, um den Nullausgang des Sensors zu ermitteln, ohne Druck auszuüben. Bei diesem Ausgang handelt es sich im Allgemeinen um eine mV-Spannung. Wenn die technischen Spezifikationen des Sensors überschritten werden, bedeutet dies, dass die Nullpunktabweichung des Sensors außerhalb des zulässigen Bereichs liegt.

Druckerkennung:
Die Methode zur Überprüfung der Reihenfolge besteht darin, den Sensor mit Strom zu versorgen, das Luftführungsloch des Drucksensors mit dem Mund zu blasen und mithilfe des Spannungsbereichs des Multimeters die Spannungsänderung am Ausgangsende des Sensors zu erfassen. Wenn die relative Empfindlichkeit des Drucksensors groß ist, ist diese Änderung erheblich. Wenn es überhaupt keine Änderung gibt, müssen Sie es tun wechseln an eine Luftdruckquelle anschließen, um Druck auszuüben.

Solche Sensoren werden auch Drucktransmitter genannt. Da 4-20-mA-Signale am wenigsten durch elektrisches Rauschen und Widerstand in der Signalleitung beeinträchtigt werden, eignen sich diese Sensoren am besten, wenn Signale über große Entfernungen übertragen werden müssen. Diese Sensoren werden typischerweise in Anwendungen eingesetzt, bei denen die Leitung 1000 Fuß oder mehr betragen muss.

Lesen Sie mehr über: Was ist ein 0-10-V-Signalausgang?

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