O princípio de funcionamento dos transdutores de pressão baseados em strain gauges

 

Transdutores de pressão e sensores de pressão geralmente consistem em um elemento de mola no qual múltiplos strain gauges são instalados. Assim, eles funcionam de forma semelhante aos  transdutores de força. Um diafragma é frequentemente usado como o corpo de medição sensível à pressão na faixa de pressão mais baixa, enquanto o elemento de mola geralmente consiste em um único pedaço tubular de aço na faixa de alta pressão.

A pressão do processo aplica uma carga mecânica ao elemento de mola, que sofre uma deformação antes de retornar ao seu estado original. Esta deformação pode ser medida por strain gauges (SGs) e analisada por eletrônica de medição.

Idealmente, os strain gauges são instalados na área de maior tensão positiva ou negativa para obter a maior sensibilidade possível no SG. Como o gradiente de deformação e a distribuição de deformação exatas no corpo de medição são conhecidos no estágio de projeto do transdutor de pressão, a forma, a posição e o comprimento da grade de medição podem ser otimizados.

Quatro strain gauges, instalados no corpo de medição, são conectados a uma ponte de Wheatstone. Um amplificador de medição alimenta os strain gauges com uma tensão de excitação e adquire e processa o sinal de saída do circuito da ponte para tornar visíveis as mudanças na resistência do SG. O sinal de medição resultante pode ser processado por um amplificador de medição industrial e transmitido para um controlador lógico programável (CLP). Alternativamente, um amplificador de alta precisão pode ser usado para visualizar o sinal diretamente. Além disso, a cadeia de medição pode ser configurada usando um amplificador universal, que transfere o sinal para um software para posterior análise e armazenamento. A figura 2 mostra exemplos destas três cadeias de medição.

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