¿Qué es un sensor de presión? Introducción al principio de funcionamiento y tipos de sensores de presión.
Un sensor de presión (Transductor de presión) es un dispositivo o dispositivo que puede detectar señales de presión y convertir las señales de presión en señales eléctricas de salida utilizables de acuerdo con ciertas reglas.
Los sensores de presión suelen constar de componentes sensibles a la presión y unidades de procesamiento de señales. Según los diferentes tipos de presión de prueba, los sensores de presión se pueden dividir en sensores de presión manométrica, sensores de presión diferencial y sensores de presión absoluta. -Extraído de JJG860-2015
El sensor de presión es el sensor más utilizado en la práctica industrial. Se utiliza ampliamente en diversos entornos de control automático industrial, que incluyen conservación de agua y energía hidroeléctrica, transporte ferroviario, edificios inteligentes y automatización de producción. , industria aeroespacial, militar, petroquímica, pozos petroleros, energía eléctrica, barcos, máquinas herramienta, tuberías y muchas otras industrias. A continuación se ofrece una breve introducción a algunos principios y aplicaciones de sensores de uso común. También hay sensores de presión médicos.
Los sensores modernos varían ampliamente en principio y estructura. Cómo seleccionar razonablemente los sensores de acuerdo con el propósito de medición específico, el objeto de medición y el entorno de medición es el primer problema que se debe resolver al medir una determinada cantidad. Una vez determinado el sensor, también se pueden determinar los métodos de medición y el equipo de medición correspondientes. El éxito o el fracaso de los resultados de la medición depende en gran medida de si la selección del sensor es razonable.
1. Determine el tipo de sensor según el objeto de medición y el entorno de medición. Para realizar un trabajo de medición específico, primero debe considerar qué principio utiliza el sensor. Esto debe determinarse después de analizar muchos factores. . Porque, incluso cuando se mide la misma cantidad física, existen sensores con múltiples principios para elegir. ¿Qué principio de sensor es más adecuado? Debe considerar las siguientes cuestiones específicas en función de las características de lo medido y las condiciones de uso del sensor. : el tamaño del rango de medición; los requisitos para el volumen del sensor en la ubicación medida; si el método de medición es por contacto o sin contacto, si es con o sin contacto; importados, ya sea que el precio sea asequible o de desarrollo propio.
Después de considerar las cuestiones anteriores, puede determinar qué tipo de sensor elegir y luego considerar los indicadores de rendimiento específicos del sensor.
2. Selección de sensibilidad Generalmente, dentro del rango lineal del sensor, se espera que cuanto mayor sea la sensibilidad del sensor, mejor. Porque solo cuando la sensibilidad es alta, el valor de la señal de salida correspondiente al cambio medido será relativamente grande, lo cual es beneficioso para el procesamiento de la señal. Sin embargo, cabe señalar que el sensor tiene una alta sensibilidad y el ruido externo no relacionado con la medición se mezcla fácilmente y será amplificado por el sistema de amplificación, lo que afectará la precisión de la medición. Por lo tanto, se requiere que el sensor tenga una alta relación señal-ruido para minimizar las señales de interferencia introducidas desde el mundo exterior.
La sensibilidad del sensor es direccional. Cuando el objeto medido es un vector único y sus requisitos de directividad son altos, se debe seleccionar un sensor con pequeña sensibilidad en otras direcciones; si el objeto medido es un vector multidimensional, la sensibilidad cruzada del sensor debe ser tan pequeña como; posible.
3. Características de respuesta de frecuencia Las características de respuesta de frecuencia del sensor determinan el rango de frecuencia a medir. Las condiciones de medición sin distorsión deben mantenerse dentro del rango de frecuencia permitido. un cierto retraso. Se espera que cuanto más corto sea el retraso, mejor.
La respuesta de frecuencia del sensor es alta y el rango de frecuencia de la señal medible es amplio. Sin embargo, debido a la influencia de las características estructurales, la inercia del sistema mecánico es grande y la frecuencia de la señal medible. El sensor de baja frecuencia es más bajo.
En medición dinámica, las características de respuesta deben basarse en las características de la señal (estado estacionario, transitorio, aleatorio, etc.) para evitar errores excesivos.
4. Rango lineal El rango lineal del sensor se refiere al rango en el que la salida es proporcional a la entrada. Teóricamente, dentro de este rango, la sensibilidad permanece constante. Cuanto más amplio sea el rango lineal del sensor, mayor será su rango de medición y se podrá garantizar una cierta precisión de medición. Al seleccionar un sensor, después de determinar el tipo de sensor, primero debe verificar si su rango de medición cumple con los requisitos.
Pero, de hecho, ningún sensor puede garantizar una linealidad absoluta, y su linealidad también es relativa. Cuando la precisión de medición requerida es relativamente baja, un sensor con un pequeño error no lineal puede considerarse aproximadamente lineal dentro de un cierto rango, lo que brindará una gran comodidad a la medición.
5. Estabilidad: Después de utilizar el sensor durante un período de tiempo, su capacidad para mantener el rendimiento sin cambios se denomina estabilidad. Además de la estructura del sensor en sí, los factores que afectan la estabilidad a largo plazo del sensor son principalmente el entorno en el que se utiliza el sensor.
Por lo tanto, para que el sensor tenga una buena estabilidad, el sensor debe tener una gran adaptabilidad ambiental.
Antes de seleccionar un sensor, debe investigar su entorno de uso y seleccionar un sensor apropiado en función del entorno de uso específico, o tomar las medidas adecuadas para reducir el impacto en el medio ambiente.
La estabilidad del sensor tiene indicadores cuantitativos. Una vez transcurrido el período de servicio, se debe recalibrar antes de su uso para determinar si el rendimiento del sensor ha cambiado.
En algunas situaciones en las que es necesario utilizar el sensor durante mucho tiempo pero no se puede reemplazar o calibrar fácilmente, los requisitos de estabilidad del sensor seleccionado son más estrictos y deben poder resistir la prueba de un mucho tiempo.
6. Precisión La precisión es un indicador de rendimiento importante del sensor. Es un vínculo importante relacionado con la precisión de la medición de todo el sistema de medición. Cuanto mayor es la precisión del sensor, más caro es. Por lo tanto, la precisión del sensor solo necesita cumplir con los requisitos de precisión de todo el sistema de medición y no es necesario seleccionarla demasiado alta. De esta forma se puede seleccionar un sensor más económico y sencillo entre muchos sensores que cumplen el mismo propósito de medición.
Si el propósito de la medición es el análisis cualitativo, es suficiente elegir un sensor con alta precisión de repetibilidad. No es adecuado elegir un sensor con alta precisión de valor absoluto si es para análisis cuantitativo y medición precisa; Se deben obtener valores, es necesario elegir un sensor de precisión cuyo grado cumpla con los requisitos.
Para algunas ocasiones de uso especial, si no se puede seleccionar un sensor adecuado, deberá diseñar y fabricar el sensor usted mismo. El rendimiento del sensor de fabricación propia debe cumplir con los requisitos de uso.
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