חיישן לחץ מוחלט: כל מה שאתה צריך לדעת בשנת 2023

מבוא

בעיקרו של דבר, יש אינספור דרכים למדוד את הלחץ המתרחש במצב. עם זאת, חיישן הלחץ המוחלט שונה מחיישני לחץ אחרים בכך שהוא קובע לחץ ללא השפעת לחץ הסביבה.

חלק מהמכשירים הנופלים תחת חיישן הלחץ המוחלט הם מדי גובה וברומטרים שכן יש לו את היכולת להציג מדידות בהתייחסות לוואקום. יתר על כן, המדידה והכיול של חיישן לחץ מוחלט יכולים להיות מסובכים.

בנוסף לכך, זה מקשה על הכיול בגלל היעדר לחץ מוחלט או הפרש לחץ שלילי. עם זאת, עם התקדמות הטכנולוגיות והציוד, מומחים יצרו התקדמות בשיפור היכולת של חיישני לחץ אבסולוטי אשר פותרים את הפערים שיש להם, אך רק בשלב מסוים.

יחד עם זה, נדון באופן מקיף בהגדרה של חיישני לחץ אבסולוטי, עקרונות העבודה, דרכי השימוש בהם, יישומים שונים, סיווגים שונים של חיישני לחץ אבסולוטי סעפת, ושיקולים בתכנון. כל אלה יידונו במאמר זה; לפיכך, יועיל לסיים את הפוסט כולו בהבנת הרעיון שלו.

מבוא לחיישני לחץ אבסולוטי

מבוא לחיישני לחץ אבסולוטי

מהו חיישן לחץ מוחלט?

כאמור, ישנם מספר מכשירים שיכולים לפעול כחיישני לחץ אבסולוטי, יש לנו את הברומטר עבור מזג האוויר ומד גובה. עם זאת, היישומים שלו אינם מוגבלים רק להיבטים כאלה, הם יכולים להיות רחבים יותר מקריאת האוויר והגז.

אפשר לכמת משהו במונחים נומינליים על ידי ניגוד הלחץ הנדרש ללחץ שנקבע מראש של ואקום בסופו של דבר. זה דומה לחישוב הטמפרטורה בקלווין, כאשר 0 °K מייצג את הערך הנמוך ביותר. בדרך כלל, מומלץ תמיד להחזיק ואקום ייחוס למדידה מדויקת.

בדומה לזה, הוא יכול לתת ערך גבוה משמעותית מהמינימום המוחלט של השואב, שהוא נתון נפוץ למדי. בנוסף, רעיון זה מגובה על ידי חוק בויל, הקובע כי לחץ הגז קשור באופן שלילי לנפח בטמפרטורה מסוימת. כתוצאה מכך, התוצאה שלו תיפול כל הזמן בחיישן לחץ מוחלט התלוי בטמפרטורה שלו; נפוץ בכ-35 מיקרו-בר או 0.0005 PSI.

כיצד פועל חיישן לחץ מוחלט?

אנו יכולים להשתמש בנקודת התייחסות עם סביבה כלולה כדי להבין בצורה יעילה יותר ולהבין את הרעיון של חיישן לחץ מוחלט. בהתאם לכך, ישולב במשטח הכלי חיישן בעל מגוון רחב של מאפיינים חשמליים ביחס לערכי המתח. במצב זה, ישנן מספר דרכים לטפל בכך; עם זאת, נשתמש בשיטה תכופה כהתייחסות, מד מתח piezoresistive. נחשב כי זה אפקט piezoresistive יכול להיות אמצעי למדידת לחץ מכיוון שיש לו את היכולת להשתמש בחומרים שיכולים ליצור מתח המסתמך על לחץ, כמו קוורץ.

במקרה זה, נגד שמשתנה בכמות בתגובה למתח מכני מוחדר לחומר כמו סיליקון, פוליסיליקון, רדיד מתכת או מתכת מרוסס על שכבה עדינה. על מנת להגביר את האותות המשתקפים ולהפחית שגיאות, מנתח זה משתמש לעתים קרובות בארבעה נגדים בארכיטקטורת גשר וויטסטון. הבאנו להמחשה של מצב זה.

כיצד פועל חיישן לחץ מוחלט?

עקרון עבודה של חיישן לחץ מוחלט

לפי מספר דרגות האינטגרציה הנגישות כיום, זה לא רגיל עבור piezoresistive גלאי לכלול אלקטרוניקה מפצה, כגון נגדים, על מצע ספציפי. יתר על כן, כמה טכניקות חישה מעדיפות את שינוי הערך של מרכיב כזה במהלך דפורמציה. כהמחשה, הקיבול של קבלים משתנה כאשר הם נמצאים במתח. עכבה של משרן יכולה להשתנות מעת לעת כתוצאה מממברנה הממוקמת בקפידה המשתנה בתגובה לשיפוע הלחץ.

דרכים לשלב חיישן לחץ מוחלט במעגל

אין רק שיטה אחת לשלב חיישן לחץ אבסולוטי במעגל בשל הסוגים הרבים השונים הזמינים כיום. במקרים כאלה, מומלץ לקשר את חיישן הלחץ המוחלט דרך א בקרים זעירים לשילוב קל יותר.

בהתאם לכך, חלק מהחיישנים יכולים להיות קלים למדי להתקנה במערכת מעגלים, אך רק בהנחיית מיקרו-בקר. בנוסף, כדי לספק פלט משמעותי מספיק כדי לאפשר לממיר הנחשב אנלוגי-דיגיטלי של מיקרו-בקר טיפוסי להעריך, חיישן המאפשר גישה רק למעגל גשר וויטסטון ידרוש הגדלה רבה. יש לנו דמות שתסייע לאדם להבין כיצד השיטה מייצרת ערך אנלוגי על ידי שינוי הגובה והטווח של מכשיר גשר וויטסטון.

דרכים לשלב חיישן לחץ מוחלט במעגל

שילוב חיישן לחץ מוחלט במערכת

דוגמה לאלקטרוניקה סטנדרטית לשיפור מוצגת על ידי תצורת ה-Op-amp המרובע באיור הקודם. כדי להבטיח פלט מתח אמין, מעגל זה חייב להיות בנוי כראוי. ייתכן שיהיה צורך גם להשתמש בהקרנה מתאימה ובעיצוב קונספטואלי מופחת. יתר על כן, כל מעגל אכן יכול לדרוש תיקון ייחודי עבור כל לוח מעגל שנוצר בגלל שונות הייצור ואילוצי המרכיבים. בנוסף, ייתכן שיהיה צורך לשקול ערכי טמפרטורה.

בסופו של דבר, חיבור גלאים עם יציאות דיגיטליות למיקרו-בקר הוא הרבה יותר קל. בהתחשב בכך שהוא כולל בקר סרוו, המרת אותות וויסות טמפרטורה. לאחר שנוצר ערך דיגיטלי מהתצפיות, אז זה בטוח לרשום אותו באמצעות רישום פנימי.

יישומים שונים של חיישני לחץ מוחלט

חיישני לחץ מוחלט נבחרים לעתים קרובות עבור תהליכים מסחריים; עם זאת, זה מחייב להתקיים ואקום יחסי. במיוחד במתקני ייצור מזון שבהם חיי האחסון של המוצר נשלטים על ידי אוויר. באופן זה, כל האריזות בעלות לחץ דומה. יתר על כן, הוא יכול לתמוך בלחץ עם ערך של ≥ 4,400 PSI.

כמה יישומים אחרים של חיישני לחץ מוחלט כוללים את הדברים הבאים:

  • שעונים חכמים
  • מערכות ניווט
  • כלי רכב תעשייה (רכבי פטרון ודיזל)
  • מעבדות מדעיות
  • צבאי והתעשייה הביטחונית
  • אווירי ותעשיית התעופה

סוגים שונים של חיישני לחץ אבסולוטי סעפת

אחד התפקידים העיקריים של חיישן לחץ מוחלט (MAP) הוא ליצור אות חשמלי דרך לחץ צינור היניקה של מנוע שעבר שינוי. בנוסף, הוא מגיע עם סיווגים שונים; עם זאת, נתמקד יותר באלה הבסיסיים.

חיישן MAP Varistor מוליך למחצה

בחיישן MAP Varistor של מוליכים למחצה, העיקרון שלו של הפיכת מתח לאות מתבצע באמצעות אפקט piezoresistive.

חיישן MAP Varistor קיבולי

אלמנט רגיש ללחץ קיבולי משתנה נוצר על ידי חיישן לחץ קיבולי באמצעות ממברנה; הוא מסתגל לכוח שמעוות אותו. מעגל המדידה של החיישן הופך את הפרש הקיבול המופעל על ידי לחץ לאות חשמלי התואם לאותה וריאציה.

האם אוכל להשתמש בחיישן לחץ מוחלט בעיצוב שלי?

כמעט כל חיישן לחץ אבסולוטי הקיים בימינו פותח כך שיתאים להרכבה דרך חורים וטכנולוגיית הרכבה על פני השטח, מכיוון שזו המבנה המקובל בכל לוח מעגלים; הם מכונים חיישני רמה. לפיכך, הם מועילים מאוד עבור מוצרי אלקטרוניקה ואפילו עבור בתים חכמים. להיפך, הם אינם מתאימים לסביבה שיש בה טמפרטורה גבוהה של נוזלים וגזים. בנוסף, מכיוון שאין בה שכבה מאובטחת, במיוחד עבור התעשייה יישומים, יש לשמור אותו מפני רעלים, לחות וחצץ. למרות שחיישנים תעשייתיים מוכרים כעמידים ואמינים בשל הרכבם שאינו מחליד.

בסך הכל, כדי לענות על השאלה האם חיישן הלחץ המוחלט מתאים לאפליקציה מסוימת, מומלץ לפנות למומחה, כמו PCBTok מאחר ויש אינספור סיווגי חיישנים, שלכל אחד מהם מאפיין ייחודי לפעולה מסוימת. לפיכך, איננו יכולים לספק פתרון כללי לשאלה זו. בכל זאת אפשר להיות בטוחים שאנחנו, כמפיקים, יכולים לכלול חיישן לחץ אבסולוטי אם המצב מחייב זאת.

האם אני יכול להשתמש בחיישן לחץ מוחלט בעיצוב שלי?

התאמה של חיישן לחץ מוחלט

סיכום

לסיכום, חיישני לחץ אבסולוטי מועילים ביותר עבור כל יישום מעגלים מכיוון שיש להם את היכולת לספק קריאה מדויקת של הלחץ שמסביב בעזרת ואקום וממברנה. בדרך זו, המכשיר יבצע את הביצועים הטובים ביותר שלו מאחר והוא עומד בהנחיות הלחץ הסטנדרטיות.

השאלה היא איך? PCBTok נמצא בכל רחבי התעשייה כבר יותר מעשור, אנו בטוחים שחיישני הלחץ המוחלט שלנו עומדים בקנה אחד. זה אומר שעשינו את זה במצוינות טהורה ובלי להסתפק בבינוניות; לפיכך, אם אתה רוצה לשלב אחד במכשירים שלך כדי לנטר את הלחץ, אז חיישן הלחץ המוחלט של PCBTok יהיה עניין מצוין.

אנו מציעים כל הזמן הנחות מיוחדות; נבטיח לך שהם מתאימים לתקציב שלך! אנא שלח לנו את מטרתך ואת פרמטרי היישום הרצויים שלך, כדי שנוכל לספק את התובנות המומחים שלנו לגביהם. ניתן להגיע אלינו דרך הרשתות החברתיות שלנו בעמוד שלנו!

עדכן העדפות קובצי Cookie
גלול למעלה