Датчик давления Данфосс

Датчик давления Данфосс конструктивно состоит из следующих компонентов: чувствительный элемент, схема первичной обработки сигнала, корпусные детали, позволяющие использовать датчик давления для герметичного присоединения к объекту и схемы вывода сигнала. Различаются датчики давления следующим: пределами измерения, динамическим диапазоном, точностью, допустимыми условиями эксплуатации, конструкцией. Наибольшее распространение получили следующие типы датчиков давления: индуктивный, тензометрический, емкостной, индуктивный, резонансный, ионизационный, пьезоэлектрический, пьезорезистивный.

Тензометрический метод

Основан на изменении электрического сопротивления при сжатии тензорезисторов, закрепленных на поверхности элемента конструкции, подверженного перепадам давления.

Пьезорезистивный метод

По своей сути близок к тензометрическому методу. Разница в чувствительных элементах. В данном случае используются чувствительные элементы из поликристаллического кремния, обладающие высокой чувствительностью. В случае применения этих чувствительных элементов для измерения давления неагресивных сред используются недорогие решения для защиты датчиков давления. Для случаев использования таких датчиков давления Данфосс для работы в агрессивной среде и используется датчик давления в прочном герметичном корпусе, с диафрагмой, передающей давление среды через высокотемпературной жидкости.

Ёмкостный метод

Ёмкостные датчики используют явление изменения ёмкости конденсатора, обкладками которого являются упругие пластины, изменяющие свои геометрические размеры под действием приложенного давления. Основные разновидности датчиков давления Данфосс, реализованных на этом принципе работы, кремниевые первичные преобразователи и преобразователи с упругой металлической мембраной. В кремниевых датчиках пространство между обкладками заполняется чаще всего маслом . Недостатком данного вида датчиков давления является нелинейная зависимость емкости и измеренного давления.

Резонансный метод

Основа метода - изменение резонансной частоты механической системы, в состав которой включен колеблющийся упругий элемент, подвергающийся деформации давлением. Жёсткость механической системы позволяет получить высокую временную стабильность датчиков и хорошие выходные характеристики прибора. Недостатками датчиков давления этого типа являются: уникальная величина преобразования давления в выходной сигнал, низкие динамические параметры, трудности, возникающие при использовании датчиков в агрессивных средах.

Индуктивный метод

Чувствительный элемент конструктивно состоит из нескольких катушек индуктивности, разделённых металлическим экраном. Достоинство преобразователя в отсутствии механического контакта при изменении смещения мембраны. В катушках генерируется синфазный переменный ток. При изменении давления металлический экран смещается, что приводит к смене индуктивности системы. Подбор параметров основной катушки преобразовывать давление в выходной сигнал прямо пропорционален.

Ионизационный метод

Датчики этого типа используют принцип регистрации ионизированных частиц. Можно провести аналогию с обычными электронными ламповыми диодами. В конструкции также присутствуют два электрода: анод и катод, в некоторых конструкциях присутствует дополнительный нагревательный элемент. При использовании новых материалов нагрев отсутствует. Во всех Данфосс ионизационных датчиках нагрев отсутсвует. Преимущество датчиков такого типа является возможность измерения низкого и особо низкого давления. Однако следует учитывать, что подобные датчики нельзя использовать в обычных атмосферных условиях. В данных условиях приходится сочетать различные виды датчиков давления. Зависимость выходного сигнала от давления будет логарифмической.

Пьезоэлектрический метод

В основе лежит пьезоэлектрический эффект, сущность которого заключается в том, что некоторые кристаллы способны генерировать электрический сигнал, пропорциональный действующей на них силы или давления. Пьезоэлектрические датчики используются для измерения быстроменяющихся акустических и импульсных давлений, обладают широкими динамическими и частотными диапазонами. К их достоинствам необходимо также отнести малую массу и габариты, высокую надежность и возможность использования в жестких условиях эксплуатации.