圧力センサーとは何ですか？

測定量としての圧力の定義：圧力は、液体または気体が表面に加える力として定義され、通常、表面積の単位あたりの力の単位で測定されます。一般的な単位は、パスカル (Pa)、バール (ｂar)、N/mm2、psi (ポンド/平方インチ) です。
センサーの定義:センサーは、物理量を測定して信号に変換するデバイスです。物理量は、たとえば温度、長さ、力、またはもちろん圧力などです。信号はほとんどのセンサー場合電気信号ですが、光信号の物もあります。
圧力センサーの定義:したがって、圧力センサーとは、（異なる動作原理を使用して）センサーに加えられる実際の圧力を決定する感圧要素と、この情報を出力信号に変換するいくつかのコンポーネントで構成される機器です。

圧力センサーの動作原理

正確な結果を得るために、圧力センサーにはさまざまな技術が使用されています。次のセクションでは、これらのいくつかを取り上げます。

ひずみゲージベースの圧力センサー また、金属ひずみゲージを接着したり、スパッタリングにより生成する薄膜ゲージの感圧素子も利用するタイプがあります。この測定要素は、ダイヤフラムまたは金属箔ゲージのいずれかであり、缶タイプの測定体も使用できます。この一体型の缶型設計の大きな利点は、剛性が向上し、最大15,000バールの最高圧力を測定できることです。電気的接続は通常、ホイートストンブリッジを介して行われ、信号を良好に増幅し、正確で一定の測定結果を得ることができます。ひずみゲージベースの圧力センサの製品をご覧ください
静電容量式圧力センサーは、圧力空洞とダイヤフラムを使用して可変コンデンサを生成します。圧力がかかるとダイヤフラムが変形し、それに応じて静電容量が減少します。この容量の変化は電気的に測定でき、適用された圧力に関連して設定されます。これらのセンサは、約40バールの低圧に制限されています。
ピエゾ抵抗型圧力センサーは、主にシリコン製のダイヤフラムで構成され、加えられた圧力の結果としてのひずみを検出するひずみゲージが内蔵されています。これらのひずみゲージは、通常、感度を下げて出力を増加させるために、ホイートストンブリッジ回路に構成されます。使用されている材料のため、圧力の限界値は約1,000バールです。
すべての測定体のたわみを使用する前述の技術とは異なり、共振圧力センサーは、加えられた圧力によって引き起こされる応力を測定するために、センシング機構の共振周波数の変化を使用します。これらのセンサーの設計によっては、共振素子を媒体に露出させることができ、共振周波数は媒体の密度に依存します。これらのセンサーは衝撃や振動にも敏感です。

測定体を使用しない他の圧力センサーには、荷電粒子の流れの密度変化による熱伝導率の変化を使用して、加えられた圧力を測定する熱センサーまたはイオン化センサーがあります。

圧力測定のタイプ

測定する圧力範囲、動作温度範囲、測定する圧力のタイプなど、圧力センサーの分類に使用できるさまざまなプロパティがあります。

絶対圧、ゲージ圧、シールドゲージ圧、差圧など、さまざまな圧力タイプがあります。

絶対圧センサーは、参照チャンバ（ほぼ真空）に対する圧力を測定します。
ゲージ圧センサー（または相対圧力センサー）は、現在存在する大気圧に対する圧力を測定するために使用されます。
シールドゲージ圧センサーはゲージ圧センサーに似ていますが、現在の大気圧ではなく固定圧力に対する圧力を測定します。
差圧センサーは2つの圧力の差を特定し、圧力降下、流体レベル、および流量の測定に使用できます。

絶対圧センサーの明らかな利点は、常に同じ参照圧力（真空）に対して測定するため、大気圧の変化に影響されず、温度変化の影響を受けにくいことです。

HBMの圧力センサー

HBMは、ひずみゲージベースの圧力センサーを含む試験および測定機器の開発と製造において65年以上の経験があります。

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