Cảm biến áp suất là một thiết bị được sử dụng để đo và đo lường áp suất trong các ứng dụng khác nhau. Cảm biến áp suất có thể được sử dụng để giám sát áp suất trong hệ thống, điều khiển quá trình, đo lường lưu lượng, và trong nhiều ứng dụng khác. Vậy anh em hãy cùng MECSU tìm hiểu Cảm biến áp suất là gì cũng như là công dụng và cấu tạo của nó nhé!
Cảm biến áp suất là một thiết bị dùng để đo và chuyển đổi áp suất thành tín hiệu điện hoặc tín hiệu analog để đo lường và kiểm soát áp suất trong các ứng dụng khác nhau. Cảm biến áp suất được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, ô tô, y tế, điện tử và hệ thống kiểm soát.
Cấu tạo của cảm biến áp suất có thể khác nhau tùy thuộc vào loại cảm biến và nguyên lý hoạt động được sử dụng. Dưới đây là một số cấu trúc cơ bản của cảm biến áp suất:
Cảm biến đàn hồi màng: Cấu trúc này bao gồm một màng linh hoạt được gắn vào một khung cứng. Khi áp suất tác động lên mặt ngoài của màng, nó uốn cong và tạo ra biến dạng cơ học. Biến dạng này được đo lường và chuyển đổi thành tín hiệu điện tương ứng. Cảm biến đàn hồi màng thường được sử dụng trong các ứng dụng y tế, công nghiệp, và ô tô.
Cảm biến bourdon: Cấu trúc này bao gồm một ống cong có dạng xoắn ốc. Khi áp suất tác động lên ống, nó uốn cong và dẫn đến sự thay đổi cơ học. Thay đổi này được đo lường bằng cách sử dụng một bộ chuyển đổi, ví dụ như một cảm biến đo điện trở hoặc cảm biến piezoelectric. Cảm biến bourdon thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp.
Cảm biến bán dẫn: Cấu trúc này sử dụng vật liệu bán dẫn, chẳng hạn như silic, để đo áp suất. Thay đổi áp suất tác động lên vật liệu bán dẫn dẫn đến sự thay đổi điện trở hoặc thế điện trong vật liệu. Điều này được đo lường và chuyển đổi thành tín hiệu điện tương ứng. Cảm biến bán dẫn thường nhỏ gọn và được sử dụng trong các ứng dụng điện tử, ô tô, và công nghiệp.
Cảm biến điện dung: Cấu trúc này sử dụng nguyên lý thay đổi điện dung của vật liệu khi áp suất thay đổi. Cảm biến điện dung bao gồm hai điện cực và một lớp vật liệu cảm biến nằm giữa chúng. Khi áp suất tác động lên cảm biến, khoảng cách giữa các điện cực thay đổi, làm thay đổi điện dung. Thay đổi này được đo lường và chuyển đổi thành tín hiệu áp suất. Cảm biến điện dung thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và điều khiển quá trình.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến áp suất phụ thuộc vào loại cảm biến cụ thể. Dưới đây là một số nguyên lý hoạt động phổ biến của cảm biến áp suất:
Nguyên lý biến dạng cơ học: Một số cảm biến áp suất sử dụng nguyên lý biến dạng cơ học của vật liệu để đo áp suất. Khi áp suất tác động lên cảm biến, nó tạo ra một biến dạng cơ học, như uốn cong, biến dạng màng, hoặc chuyển động cơ học. Biến dạng này được chuyển đổi thành tín hiệu điện tương ứng thông qua các thành phần cảm biến như cảm biến đàn hồi màng, cảm biến bourdon, hoặc cảm biến cần.
Nguyên lý thay đổi điện trở: Một số cảm biến áp suất sử dụng nguyên lý thay đổi điện trở của vật liệu cảm biến khi áp suất thay đổi. Thay đổi áp suất làm thay đổi đặc tính điện trở của cảm biến, và thông qua mạch điện, tín hiệu điện tương ứng được tạo ra. Cảm biến áp suất bán dẫn là một ví dụ phổ biến sử dụng nguyên tắc này.
Nguyên lý thay đổi điện dung: Một số cảm biến áp suất sử dụng nguyên lý thay đổi điện dung của vật liệu cảm biến khi áp suất thay đổi. Khi áp suất tác động lên cảm biến, khoảng cách giữa các điện cực thay đổi, dẫn đến sự thay đổi điện dung. Điện dung này được đo lường và chuyển đổi thành tín hiệu áp suất.
Nguyên lý piezoelectric: Một số cảm biến áp suất sử dụng hiện tượng piezoelectric của vật liệu cảm biến như các tinh thể quartz hoặc các polyme piezoelectric. Khi áp suất tác động lên cảm biến, nó tạo ra một điện thế hoặc tín hiệu điện tương ứng.
Nguyên lý thay đổi dòng điện hoặc tần số: Một số cảm biến áp suất sử dụng nguyên lý thay đổi dòng điện hoặc tần số của một cuộn dây khi áp suất thay đổi. Thay đổi áp suất làm thay đổi dòng điện hoặc tần số của cuộn dây, và tín hiệu này được sử dụng để đo áp suất.
Cảm biến áp suất có nhiều loại khác nhau tùy thuộc vào nguyên lý hoạt động và ứng dụng cụ thể. Dưới đây là một số loại cảm biến áp suất phổ biến:
Cảm biến này sử dụng nguyên tắc thay đổi điện trở của vật liệu cảm biến khi áp suất thay đổi. Cảm biến áp suất điện trở có thể được chia thành hai loại chính:
Cảm biến áp suất bán dẫn (Strain Gauge Pressure Sensors): Sử dụng hiệu ứng biến dạng cơ học của vật liệu bán dẫn để tạo ra sự thay đổi điện trở.
Cảm biến áp suất dạng màng (Diaphragm Pressure Sensors): Sử dụng một màng linh hoạt để chuyển đổi áp suất thành biến đổi điện trở.
Cảm biến áp suất điện dung sử dụng nguyên tắc thay đổi điện dung của vật liệu cảm biến khi áp suất thay đổi. Khi áp suất tác động lên cảm biến, khoảng cách giữa các điện cực thay đổi, dẫn đến sự thay đổi điện dung.
Cảm biến áp suất piezoelectric sử dụng hiện tượng piezoelectric trong các vật liệu như các tinh thể quartz hoặc các polyme piezoelectric. Khi áp suất tác động lên cảm biến, nó tạo ra một điện thế hoặc tín hiệu điện tương ứng.
Cảm biến áp suất điện từ sử dụng nguyên tắc thay đổi dòng điện hoặc tần số của một cuộn dây khi áp suất thay đổi.
Cảm biến áp suất quang sử dụng nguyên tắc thay đổi ánh sáng khi áp suất tác động lên cảm biến. Sự thay đổi ánh sáng được đo lường và chuyển đổi thành tín hiệu áp suất.
Cảm biến áp suất có rất nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của cảm biến áp suất:
Vậy là anh em đã cùng MECSU tìm hiểu Cảm biến áp suất là gì, công dụng và cấu tạo của cảm biến áp suất rồi. Còn cần chừ gì mà không đến MECSU trải nghiệm ngay nhé!
FIle Order Book.
![[MỚI 2023] Xi lanh là gì? Cấu tạo, phân loại, ứng dụng](https://cms.mecsu.vn/uploads/media/2023/12/anh-bia-khi-nen.jpg)
