O que é um sensor de pressão?

  • Definição de pressão como uma grandeza medida: A pressão é definida como a força aplicada por um líquido ou gás em uma superfície e geralmente é medida em unidades de força por unidade de área de superfície. Unidades comuns são Pascal (Pa), Bar (bar), N/mm2 ou psi (libras por polegada quadrada).
  • Definição de um sensor: Um sensor é um dispositivo que mede uma grandeza física e traduz para um sinal. A grandeza pode ser, por exemplo, temperatura, comprimento, força ou, é claro, pressão. O sinal é, na maioria dos casos, elétrico, mas também pode ser óptico.
  • Definição de um sensor de pressão: Portanto, um sensor de pressão é um instrumento que consiste em um elemento sensível à pressão para determinar a pressão real aplicada ao sensor (usando diferentes princípios de funcionamento) e alguns componentes para converter essa informação em um sinal de saída.

Princípios de funcionamento dos sensores de pressão

Existe uma variedade de tecnologias diferentes usadas nos sensores de pressão para fornecer resultados precisos. A seção a seguir destacará alguns deles.

  • Os sensores de pressão baseados em strain gauge também usam um elemento sensível à pressão onde os extensômetros de metal são colados ou medidores de filme fino são aplicados por pulverização catódica. Este elemento de medição pode ser um diafragma ou para medidores de filme metálico, corpos de medição em tipo de cilindro também podem ser usados. As grandes vantagens deste projeto de tipo monolítico são uma rigidez aprimorada e a capacidade de medir as mais altas pressões de até 15.000 bar. A conexão elétrica é normalmente feita através de uma ponte de Wheatstone que permite uma boa amplificação do sinal e resultados de medição precisos e constantes. Veja nossa oferta de sensores de pressão baseados em strain gauges .
  • Sensores de pressão capacitivos use uma cavidade de pressão e um diafragma para produzir um capacitor variável. O diafragma é deformado quando a pressão é aplicada e a capacitância diminui de acordo. Essa mudança na capacitância pode ser medida eletricamente e, em seguida, é definida em relação à pressão aplicada. Estes sensores estão limitados a baixas pressões de aproximadamente 40 bar.
  • Sensores de pressão piezo-resistivos consistem de um diafragma - feito principalmente de silício - com strain gauges integrados para detectar a tensão como resultado da pressão aplicada. Esses strain gauges são tipicamente configurados em um circuito ponte de Wheatstone para reduzir a sensibilidade e aumentar o sinal de saída. Devido ao material utilizado, a limitação de pressão é de cerca de 1.000 bar.
  • Ao contrário das tecnologias acima mencionadas - que usam a deflexão de um corpo de medição - sensores de pressão ressonantes usam as mudanças na frequência de ressonância em um mecanismo de detecção para medir o estresse causado pela pressão aplicada. Dependendo do projeto destes sensores, o elemento de ressonância pode ser exposto à mídia, onde a frequência de ressonância depende da densidade da mídia. Às vezes, estes sensores também são sensíveis a choques e vibrações.

Outros sensores de pressão que também não usam um corpo de medição podem ser sensores térmicos ou de ionização, que usam mudanças na condutividade térmica devido a mudanças de densidade no fluxo de partículas carregadas para medir a pressão aplicada.

Tipos de medição de pressão

Há uma variedade de propriedades que podem ser usadas para classificar os sensores de pressão, incluindo a faixa de pressão que eles medem, as faixas de temperatura de operação ou o tipo de pressão que eles medem.

Diferentes tipos de pressão podem ser absoluta, gauge, gauge selado e pressão diferencial.

  • Sensores de pressão absoluta medem a pressão em relação a uma câmara de referência (quase vácuo).
  • Sensores de pressão manométrica - ou sensores de pressão relativa - são usados para medir a pressão relativa à pressão atmosférica atualmente presente.
  • Os sensores de pressão com gauge selado são como sensores de pressão manométrica, mas medem a pressão relativa a uma pressão fixa, em vez de medir a pressão atmosférica atual.
  • Os sensores de pressão diferencial identificam a diferença entre duas pressões e podem ser usados para medir quedas de pressão, níveis de fluido e vazões.

A vantagem óbvia de um sensor de pressão absoluta é sempre medir com a mesma pressão de referência (vácuo) e, portanto, não ser afetado pelas mudanças de pressão atmosférica e menos afetado pelas mudanças de temperatura.

Sensores de pressão HBM

A HBM tem mais de 65 anos de experiência no desenvolvimento e fabricação de equipamentos de teste e medição, incluindo sensores de pressão baseados em strain gauges.

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