Cảm biến áp suất là gì?

1. Cảm biến áp suất là gì?

Cảm biến áp suất, có tên tiếng anh là Pressure Transmitter hay còn gọi là Pressure Sensor, là một thiết bị đo, có chức năng chính là chuyển đổi tín hiệu áp suất sang tín hiệu điện, sau đó truyền tín hiệu điện về thiết bị hiển thị hoặc thiết bị điều khiển, PLC thông qua dây cáp điện. Tín hiệu ngõ ra của cảm biến áp suất thường là tín hiệu analog (0-5V, 0-10V, 2-10V, 0,5-4.5V, 4-20mA, 0-20mA …).

Để hiểu về cảm biến áp suất, trước tiên, bạn cần hiểu về áp suất. Áp suất là một biểu thức của lực tác dụng lên bề mặt trên một đơn vị diện tích.

Chúng tôi thường đo áp suất của chất lỏng, không khí và các chất khí khác, trong số những thứ khác. Đơn vị tiêu chuẩn cho áp suất là "Pascal". Điều này tương đương với một "Newton trên mét bình phương".

Một cảm biến áp suất chỉ đơn giản là theo dõi áp suất này và có thể hiển thị nó bằng một trong một số đơn vị được biết đến trên khắp thế giới. Đây thường là “Pascal”, “Bar” và “PSI” hoặc pound trên inch vuông ở Hoa Kỳ.

Áp suất của không khí trong lốp xe của bạn là một ví dụ tuyệt vời về áp suất và cách đo áp suất. Khi chúng ta làm căng lốp, lực tác dụng lên lốp sẽ tăng lên, khiến lốp bị phồng. Điều này được giám sát bằng một cảm biến áp suất bên trong lốp trên các loại xe đời mới.

2. Vậy cảm biến áp suất hoạt động như thế nào?

Tóm lại, nó chuyển đổi áp suất thành một tín hiệu điện nhỏ được truyền đi và hiển thị.

Đây cũng thường được gọi là bộ truyền áp suất vì điều này. Hai tín hiệu phổ biến được sử dụng là tín hiệu 4 đến 20 miliampe và tín hiệu 0 đến 5 Volts.

Hầu hết các cảm biến áp suất hoạt động nhờ hiệu ứng áp điện. Đây là khi vật liệu tạo ra điện tích để phản ứng với ứng suất.

Ứng suất này thường là áp lực nhưng có thể xoắn, uốn cong hoặc rung động. Cảm biến áp suất phát hiện áp suất và có thể xác định lượng áp suất bằng cách đo điện tích.

Cảm biến áp suất cần được hiệu chỉnh để nó biết điện áp hoặc tín hiệu miliamp tương ứng với áp suất nào. Đây là hiệu chuẩn cơ bản “Zero” và “Span” hoặc tối thiểu và tối đa là công việc phổ biến đối với nhân viên bảo trì.

3. Một số loại áp suất phổ biến mà bạn có thể đo bằng cảm biến áp suất là gì?

Có ba loại phổ biến mà chúng tôi sử dụng trong ngành.

Đầu tiên là "Áp suất tương đối".

Tên tiếng Anh là Pressure Gauge, do cảm biến hoạt động dựa vào nguyên tắc so sánh với áp suất không khí. Khi đặt cảm biến trong khí quyển sẽ hiển thị là 0 bar hay 0 Atm. Thiết bị đo áp suất khí quyển có một lỗ thông hơi bên trong giúp đẩy không khí ra ngoài khi có lực tác động lên bề mặt cảm biến.

Lớp màng của cảm biến ban đầu phẳng khi chưa có lực tác động. Lúc này giá trị của cảm biến là 0 bar. Khi có lực tác động Dương thì áp suất sẽ tăng 0+ bar. Ngược lại khi có lực hút tác động thì áp suất sẽ giảm -0 bar cho tới -1 bar tại giá trị chân không.

Thứ hai "Áp suất tuyệt đối".

Tên tiếng anh là Absolute Pressure hoạt động dựa vào nguyên tắc nén 1 bar bên trong cảm biến. Nên khi đặt trong khí quyển thiết bị đo sẽ có giá trị là 1 bar hay 1 atm. Khi lực tác dụng một lực lên bề mặt làm lớp màng sẽ biến dạng nhưng áp suất không thể thoát ra được.

Lớp màng của cảm biến khi chưa có lực tác động sẽ phẳng và có giá trị 1 bar. Khi có lực tác động Dương thì màng cảm biến sẽ bị biến dạng theo chiều lực tác động, áp suất sẽ tăng 1+ bar. Khi có lực hút thì áp suất sẽ giảm từ +1 bar xuống tới 0 bar tại giá trị chân không.

Loại cuối cùng thường được theo dõi trong ngành là "Áp suất chênh lệch".

Nếu như áp suất tuyệt đối và áp suất khí quyển chỉ là sự tác động một chiều của áp lực lên bề mặt cảm biến thì áp suất chênh áp là sự so sánh áp suất giữa hai đầu áp suất.

Delta P  = P1 – P2

Điều này có nghĩa rằng áp suất chênh áp biểu thị cho sự lớn – nhỏ của hai đầu áp suất nên có thể là Dương hoặc Âm tuỳ theo P1 hay P2 lớn hơn. Khi P1 > P2 thì áp suất dương, ngược lại P1< P2 thì áp suất âm

Khách hàng có bất kỳ nhu cầu, thắc mắc nào liên quan tới sản phẩm cảm biến áp suất, vui lòng liên hệ theo thông tin dưới đây để team của chúng tôi được hân hành giải đáp, phục vụ.