ما هي الأنواع المختلفة من محولات الضغط المقياس؟

مكونات مستشعر الضغط

بشكل عام ، يتكون المستشعر من ثلاثة أجزاء: عنصر حساس وعنصر التحويل ودائرة التحويل ، وأحيانًا يضاف مصدر طاقة إضافي.

المكونات الحساسة:

المكون الذي يشعر مباشرة بالقياس ويخرج كمية مادية معينة لها علاقة محددة مع المقياس.

عنصر التحويل:

يأخذ العنصر الأساسي للمستشعر إخراج العنصر الحساس كمدخل ، ويحول عدم الكهرباء المستشعر إلى إخراج الإشارة الكهربائية. يمكن استخدام عنصر التحويل نفسه كمستشعر مستقل ، يسمى مستشعر العناصر.

دائرة التحويل:

الدائرة ذات الصلة المشاركة في تحويل إخراج الإشارة الكهربائية بواسطة عنصر المستشعر إلى إشارة كهربائية مفيدة للمعالجة والتحكم والتسجيل والعرض.

أجهزة استشعار مشتركة

هناك العديد من أنواع المستشعرات في السوق اليوم ، بما في ذلك أجهزة استشعار درجة الحرارة ، وأجهزة استشعار الرطوبة ، وأجهزة استشعار الغاز ، إلخ.

سلسلة رقائق استشعار درجة الحرارة هي رقاقة مستشعر ذكي مختلطة الشحن الرقمية المدمجة للغاية. يعتمد مبدأ استشعار درجة الحرارة على العلاقة المميزة بين درجة حرارة تقاطع PN أشباه الموصلات وجهد فجوة النطاق. بعد تضخيم الإشارات الصغيرة ، التحويل التناظري إلى الرقمي ، تعويض المعايرة الرقمية ، فإن درجة الحرارة الرقمية للإخراج لها مزايا عالية الدقة ، والاتساق الجيد ، والحياة الطويلة ، والاستهلاك المنخفض للطاقة ، والتكوين المرن القابل للبرمجة.

تحتوي كل شريحة على رقم تسلسلي فريد من 64 بت ، ويتم تركيب معامل المعايرة وفقًا لخصائص خطأ في درجة الحرارة قبل مغادرة المصنع ، ويتم إجراء حساب التعويض تلقائيًا داخل الشريحة. من أجل تبسيط تطبيق النظام ، يعتمد البحث في معرف الرقاقة ، والوصول إلى ذاكرة بيانات قياس درجة الحرارة ، وتكوين الوظيفة ، على تعليمات بروتوكول الحافظة الرقمية ، ويحتاج المعالج الدقيق للكمبيوتر المضيف فقط إلى منفذ GPIO واحد للقراءة والوصول إلى الكتابة.

تدرك واجهة الاتصال أحادية الحلفاء حلًا منخفض التكلفة لاكتساب وشبكات المستشعرات متعددة العقدة من خلال مشاركة ناقل بيانات. مسافة الإرسال طويلة وعدد العقد المدعومة كبيرة ، وهو مناسب لشبكات الاستشعار الموزعة المكانية. تحتوي الشريحة على وحدة تخزين EEPROM غير متطايرة ، والتي يتم استخدامها لحفظ رقم معرف الرقاقة ، وعتبات إنذار عالية ومنخفضة لدرجة الحرارة ، وقيم تصحيح معايرة درجة الحرارة ، والمعلومات المعرفة من قبل المستخدم ، مثل رقم عقدة المستشعر ، ومعلومات الموقع ، إلخ.

ما هي أنواع المستشعرات الموجودة؟

يمكن تقسيم المستشعرات إلى هذه الفئات وفقًا للفئات: أجهزة الاستشعار المقاومة ، وأجهزة الاستشعار الاستقرائية ، وأجهزة الاستشعار السعية ، وأجهزة الاستشعار الكهروضوئية ، وأجهزة استشعار كهروضوئية ، وأجهزة استشعار كهربائية ، وأجهزة استشعار ، وأجهزة استشعار ، إلخ ، إلخ ، إلخ. يتم تقديم تصنيف المستشعرات بالتفصيل أدناه:

تصنيف أجهزة الاستشعار

1. عن طريق الاستخدام

أجهزة استشعار حساسة للضغط وحساسية للقوة ، وأجهزة استشعار الموضع ، وأجهزة استشعار المستوى السائل ، وأجهزة استشعار استهلاك الطاقة ، وأجهزة استشعار السرعة ، وأجهزة استشعار التسارع ، وأجهزة استشعار إشعاع الأشعة ، وأجهزة الاستشعار الحرارية.

2. وفقا للمبدأ

مستشعر الاهتزاز ، مستشعر الرطوبة ، مستشعر مغناطيسي ، مستشعر للغاز ، مستشعر فراغ ، استشعار حيوي ، إلخ.

3. اضغط على إشارة الإخراج

المستشعر التناظري: قم بتحويل الكمية غير الكهربائية المقاسة إلى إشارة كهربائية تمثيلية.

المستشعر الرقمي: قم بتحويل الكمية غير الكهربائية المقاسة إلى إشارة الخرج الرقمية (بما في ذلك التحويل المباشر وغير المباشر).

تقليد المستشعر الرقمي: قم بتحويل كمية الإشارة المقاسة إلى إشارة التردد أو إخراج إشارة الفترة القصيرة (بما في ذلك التحويل المباشر أو غير المباشر).

مستشعر التبديل: عندما تصل إشارة مقاسة إلى حد معين ، يقوم المستشعر بإخراج إشارة منخفضة المستوى أو عالي المستوى وفقًا لذلك.

نوع جهاز إرسال مستشعر درجة الحرارة

وفقًا لطريقة القياس ، يمكن تقسيم أجهزة استشعار درجة الحرارة إلى فئتين: نوع الاتصال ونوع عدم الاتصال. وفقًا لخصائص مواد المستشعر والمكونات الإلكترونية ، يمكن تقسيمها إلى فئتين: المقاومة الحرارية والمقاومة الحرارية. مستشعر درجة الحرارة هو مستشعر يستشعر درجة الحرارة ويحوله إلى إشارة ناتج قابلة للاستخدام. مستشعر درجة الحرارة هو الجزء الأساسي من أداة قياس درجة الحرارة.

جزء الكشف عن مستشعر درجة حرارة التلامس لديه اتصال جيد مع الكائن المقاس ، والمعروف أيضًا باسم مقياس الحرارة. يحقق مقياس الحرارة التوازن الحراري من خلال التوصيل أو الحمل الحراري ، بحيث يمكن أن تمثل قيمة مؤشر الحرارة بشكل مباشر درجة حرارة الكائن المقاسة. عموما ، دقة القياس عالية. في نطاق قياس درجة الحرارة معين ، يمكن لمقياس الحرارة أيضًا قياس توزيع درجة الحرارة داخل الكائن.

العنصر الحساس لمستشعر درجة حرارة عدم الاتصال ليس على ملامسة الكائن المقاس ، والمعروف أيضًا باسم أداة قياس درجة حرارة عدم الاتصال. يمكن استخدام هذه الأداة لقياس درجة حرارة سطح الكائنات المتحركة والأهداف والأشياء الصغيرة ذات السعة الحرارية الصغيرة أو التغيرات في درجة الحرارة السريعة (عابرة) ، ويمكن استخدامها أيضًا لقياس توزيع درجة الحرارة لحقول درجة الحرارة.

تشمل الأنواع الخمسة الأكثر شيوعًا من أجهزة استشعار درجة الحرارة:

1. الثرمستور

2. الحرارية

3. RTD (كاشف درجة حرارة المقاومة)

4. مقياس الحرارة الرقمي IC

5. مقياس الحرارة التناظرية IC

نظرة عامة على مستشعر ضغط الوقود

محول الضغط هو جهاز يمكن أن يشعر إشارة الضغط وتحويل إشارة الضغط إلى إشارة كهربائية قابلة للاستخدام وفقًا لقواعد معينة. تتكون مستشعرات الضغط عادة من عناصر حساسة للضغط ووحدات معالجة الإشارات. وفقًا لأنواع ضغط الاختبار المختلفة ، يمكن تقسيم أجهزة استشعار الضغط إلى مستشعرات ضغط المقياس وأجهزة استشعار الضغط التفاضلية وأجهزة استشعار الضغط المطلقة

أنواع محولات الضغط

هناك بشكل أساسي مستشعرات ضغط الضغط ، وأجهزة استشعار ضغط السيراميك ، وأجهزة استشعار ضغط السيليكون المنتشرة ، وأجهزة استشعار ضغط الياقوت ، وأجهزة استشعار ضغط الكهروضوئية ، إلخ.

كيف يعمل مستشعر الضغط التفاضلي؟

مبدأ مستشعر ضغط الإجهاد

الجزء الأساسي من مستشعر ضغط سلالة المقاومة هو مقياس سلالة المقاومة. عندما يتعرض السلك للقوة الخارجية ، سيتغير طوله ومساحة المساحة المستعرضة. يمكن رؤيته بسهولة من الصيغة أعلاه أن قيمة المقاومة ستتغير. عندما يتم ضغط السلك بالقوة الخارجية ، يتناقص الطول ويزداد المقطع العرضي ، وتنخفض قيمة المقاومة.

مبدأ مستشعر الضغط السيراميك

مستشعر الضغط السيراميك المقاوم للتآكل لا يحتوي على انتقال سائل. يعمل الضغط مباشرة على السطح الأمامي للحجاب الحاجز الخزفي ، مما يتسبب في تشوه الحجاب الحاجز قليلاً. تتم طباعة مقاوم الفيلم السميك على الجزء الخلفي من الحجاب الحاجز الخزفي وتوصيله لتشكيل جسر الحجر. يجعل التأثير piezoresistive للمتغير الجسر يولد إشارة جهد خطي للغاية تتناسب مع الضغط وتتناسب أيضًا مع جهد الإثارة.

مبدأ استشعار ضغط السيليكون

يعمل ضغط الوسط مباشرة على حجاب الحاجز من المستشعر ، مما يتسبب في حجاب الحاجز لإنتاج الإزاحة الدقيقة مع ضغط الوسط ، بحيث تتغير قيمة مقاومة المستشعر ، ويتم استخدام الدائرة الإلكترونية للكشف عن هذا تغيير وتحويل وإخراج مطابقة لهذا التغيير. إشارة القياس القياسية للضغط.

مبدأ مستشعر ضغط الياقوت

باستخدام مبدأ العمل لمقاومة الإجهاد ، تحت عمل الضغط ، يتم تشويه سبيكة التيتانيوم التي تتلقى الحجاب الحاجز. بعد أن يتم استشعار التشوه عن طريق العنصر الحساس للسيليكون ، سيتغير ناتج الجسر ، ويتناسب حجم التغيير مع الضغط المقاس.

مبدأ مستشعر الضغط الكهروإجهادي

عندما يتعرض الجانب الداخلي للأسطوانة الرقيقة للضغط ، يزداد التوتر الداخلي للأسطوانة ، بحيث يزداد تردد الاهتزاز الطبيعي. يتم تحديد دقة قياس تردد الاهتزاز الطبيعي للأسطوانة من خلال عامل جودة الرنين Q للأسطوانة ، ودائرة معالجة الإشارات ودقة إشارة الساعة.