???? ???? ? ????? ?????? ????? ????

برای محیط های با دمای بالاتر ، می اقتدار از سنسورهای Charge-mode بهره برد. این سنسورها شارژ الکتریکی ساخت‌و‌ساز شده در اثر فشار را مستقیماً به عنوان یک سیگنال سنسور فشار خروجی ارائه میدهند. براین اساس سنسور برای تبدیل این شارژ به ولتاژ به یک تقویت کننده شارژ خارجی نیاز دارد.

طراحی و تشکیل داد قطعات الکترونیک خارجی از مداقه ویژه ای برخوردار است. دارا بودن خروجی با امپدانس بالا برای سنسور بدین مضمون‌ هست که مدارات آن نسبت به نویز ناشی از اتصالات ضعیف، جابجایی کابل و تداخل الکترومغناطیسی (RFI یا EMI) حساس می‌باشند.

پاسخ دهی فرکانس زیر سنسور بوسیله زمان مجال تخلیه تقویت کننده تعیین میشود.

ساختار سنسور فشار پیزوالکتریک

اثر پیزوالکتریک به موادی با عدم تقارن خاص در ساختار کریستالی احتیاج دارااست. این مواد مشمول بعضا از کریستال های طبیعی مانند کوارتز یا تورمالین میگردد.

همچنین سرامیک های فرموله شده خاص میتوانند با قطبیت مناسب ساخت شوند تا خاصیت پیزوالکتریک پیدا کنند. این سرامیک ها نسبت به کریستال های طبیعی حساسیت بالاتری دارا هستند. با به کار گیری از تغییر تحول شکل دادن به کوچکی 0.1 %، می اقتدار یک خروجی قابل استعمال و مناسب ایجاد کرد.

از‌آن‌جا‌که مواد پیزو الکتریک سفت و دشوار می باشند، صرفا یک انحراف بسیار کمی از مواد برای اماده ساختن سیگنال خروجی قابل استفاده مایحتاج می باشد. این باعث می شود که سنسورها در ازای شرایط فشار مازاد (Over-pressure) بیش از حد، مقاوم و مستحکم باشند. همچنین این به‌این مضمون‌ میباشد که آنها به سرعت به تغییرات فشار پاسخ می دهند.

سنسور فشار قادر است ذیل تأثیر هر نیروی خارجی ایفا شونده بر روی عنصر پیزوالکتریک قرار گیرد، از جمله نیروهایی که در اثر شتاب یا نویز ساخت و ساز می گردند.

میکروسنسورها را می اقتدار با به کارگیری از فیلم های نازک ساخت. زینک اکساید (Zinc oxide) اولین ماده آیتم به کار گیری برای این منظور بود. این ماده تا حد زیادی بوسیله سرامیک های تشکیل شده از موادی مانند تیتانات زیرکونات سرب (Lead zirconate titanate (PZT)) به دلیل اثر پیزوالکتریک بزرگتر جایگزین شد‌ه‌است.

سیستمهای مکانیکی میکروالکترونیک (microelectronic mechanical systems (MEMS)) با ادغام فیلم های نازک پیزوالکتریک و دیافراگم های سیلیکونی میکروماشین شده تشکیل داد می‌شوند.

همچنین از مواد پیزوالکتریک در بعضی دیگر از سنسورهای MEMS استفاده می شود. به عنوان مثال ، اثر پیزو الکتریک معکوس پرشین ابزار دقیق برای ایجاد کرد امواج صوتی سطحی به وسیله دیافراگم به کارگیری می‌گردد. انحراف پیدا کردن سطح پایین فشار را می توان با تغییرات به وجود آمده در موجی که توسط عنصر پیزوالکتریک دیگر دریافت می گردد تشخیص داد.

موادتشکیل دهنده حسگر نیمه رسانا (Semiconductor sensing elements)

از مواد نیمه رسانا، معمولاً سیلیکون نیز می توان برای تشکیل داد سنسورهای استرین حیران بهره مند شد. سنسور فشار مشخصات عنصر حسگر، به ویژه اندازه اثر پیزومقاومتی توسط دوپینگ قابل تنظیم می باشد.

منظور از دوپینگ، اضافه کردن مقادیر دقیق ناخالصی (دوپانت) به یک ماده نیمه رسانا به منظور حصول به ویژگی های الکتریکی مطلوب می باشد.

کمتر دوپینگ شدن سیلیکون باعث به افزایش مقاومت و برهان حیران (Gauge Factor) بالاتر میشود. با این فعلا ، این فرمان منجر ارتقاء حساسیت حرارتی مقاومت و عامل سرگردان (Gauge Factor) میشود.

فرایند ایجاد کرد سنسور فشار پیزومقاومتی

سنسورهای نیمه رسانا را می توان با قرار دادن عناصر استرین گیج سیلیکونی بر روی دیافراگم ، به شیوه مشابه سنسورهای سیم فلزی ساخت.

آن ها همچنین می‌توانند با استعمال از همان طرق ساخت که برای ساخت وسایل نیمه رسانا الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند، بطور مستقیم بر روی سطح سیلیکون ساخته شوند. این اجازه می دهد تا سنسورهای بسیار کوچک و ارزان بها با ویژگی های به توجه در اختیار گرفتن شده مانند حساسیت (Sensitivity)، خطی بودن (Linearity) و پاسخ دهی دما (Temperature Response) تشکیل داد شوند.

همچنین اجزای الکترونیکی می توانند به منظور seo سیگنال (Signal conditioning) و خریدن ارتباط الکتریکی معمولی بر روی همان تراشه سیلیکونی ساخته شوند. درین مقاله به معرفی سنسورهای فشاری که از سیستمهای مکانیکی میکروالکترونیک (microelectronic mechanical systems (MEMS)) در ساختار آنها مستعمل خوا هیم پرداخت.

طراحی سنسور فشار پیزومقاومتی

برای اعتقادوباور از بالاترین صدق (Accuracy)، می بایست تعدادی دلیل که می توانند بر روی خروجی تاثیر بگذارند در حیث گرفته شوند. هر گونه تغییر و تحول و یا نویز در ولتاژ تحریک سبب تغییر متناظر در خروجی سنسور می‌شود. بدین ترتیب باید اطمینان حاصل شود که این مقدار کمتر از درستی اندازه گیری لازم است.

ممکن هست ما یحتاج باشد که از یک مقاومت کالیبراسیون قابل تهیه در مدار پل مصرف شود تا در مواقعی که فشاری جاری ساختن نمی شود، ولتاژ خروجی را بر روی صفر ست کند.

به مراد هجران از تغییر تحول آفست در مراحل اندازه گیری و کاهش حساسیت، بایستی مقاومت سیم های متصل به سنسور زیر باشند. همچنین ضریب دمایی سیمهای مسی ممکن می‌باشد بیشتر از سنسور باشد که می‌تواند حساسیت حرارتی نامطلوبی تشکیل داد کند.

سیم های وقتگیر تر تاثیر پذیری بیشتری در قبال نویز دارا هستند. با استفاده از جفت سیم های بهم بغرنج شده و شیلد می اقتدار اثر نویز را به دست‌کم رساند.

به کارگیری از ولتاژ تحریک بالاتر منجربه ارتقا خروجی سنسور شده و نسبت سیگنال به نویز را بهبود پرشین ابزار دقیق می‌بخشد. با این وجود جریان بالاتر می تواند منجر به گرم شدن عنصر حسگر شده و مقاومت و حساسیت سنسور را تغییر دهد.

خود-گرمایشی همچنین می تواند بر روی اتصال چسبی استرین حیران به دیافراگم تأثیر گذار باشد و باعث ساخت خطاهایی شود که منجر کاهش صحت سنسور در طول فرصت میشود. با استفاده از یک استرین گیج با مقاومت بالاتر می قدرت اثرات خود-گرمایشی را کاهش داد.

می توان یک سنسور خطی خیس با استعمال از “شرایط لمسی” تشکیل داد که در آن دیافراگم سنسور با شیت مخالف (با یک لایه عایق نازک دربین) در سراسر محدوده کاری معمولی (همان طور که در صورت ذیل نماد داده گردیده است) در تماس باشد. پیاده سازی این ساختار سبب به سیگنال خروجی خطی خیس می گردد.

این نوع سنسور دارنده استحکام بیشتری بوده و توانگری تقابل با فشار اضافی (Overpressure) بیش تر از حد را داراست. این زمینه سبب ساز می‌شود برای دور و اطراف های صنعتی سنسور فشار مطلوب خیس باشد. با این درحال حاضر، این ساختار به جهت اصطکاک مو جود میان دو سطح، مستعد پدیده هیسترزیس میباشد.

پیاده سازی سنسور فشار خازنی

به مراد به دستکم رساندن تأثیرات خازنی ناخواسته، قطعات الکترونیکی برای اندازه گیری و سئو سیگنال می بایست در حدود عنصر حسگر قرار گیرند.

از آنجایی که سنسور های فشار خازنی می‌توانند تحت عنوان یک تجهیز در مدارهای فرکانس بالا به عمل گرفته شوند، آنان برای اندازه گیری های بی سیم مطلوب می باشند.

در ارتباط سنسورهای پسیو می قدرت از یک آنتن فرنگی برای پشتیبانی سیگنال به مراد تحریک مدار تهیه و تنظیم گردیده بهره مند شد و براین اساس تغییر تحول در فرکانس رزونانسی را اندازه گیری نمود (صورت تحت). این فرمان سبب می‌شود که آن ها برای برخی از دستگاه های پزشکی بسیار مطلوب باشند.

در طرز دیگر، برای یک سنسور اکتیو ، فرکانس ساخت و ساز گردیده به وسیله نوسان ساز میتواند توسط یک آنتن گرفته خواهد شد.

کاربردهای سنسور فشار خازنی

سنسورهای فشار خازنی اکثر اوقات برای اندازه گیری فشار گاز یا این که مایع در موتورهای جت، لاستیک اتومبیل، تن آدم و بخش اعظمی از جای های دیگر استعمال میگردند. البته آن‌ها همینطور می‌توانند تحت عنوان سنسورهای لمسی در وسایل قابل پوشیدن یا این که اندازه گیری فشار وارداتی به سوئیچ یا این که کیبورد به کار گیری شوند.

آن‌ها با دقت به آسانی مکانیکی بسیار متنوع می باشند، براین اساس میتوانند در اشکال گوشه و کنار های دشوار آیتم به کارگیری قرار گیرند.

از سنسورهای خازنی می قدرت برای اندازه گیری فشار مطلق (Absolute)، حیران یا این که نسبی (Gauge or Relative) و تفاضلی (Differential) بهره مند شد.

مزایا و معایب سنسور فشار خازنی

سنسورهای فشار خازنی دارنده یک‌سری مزیت نسبت به بقیه سنسورهای فشار می باشند.

آن ها می‌توانند اقتدار مصرفی بسیار یه خرده داشته باشند چون هیچ جریان DC از عنصر حسگر عبور نمی نماید. جریان صرفا زمانی عبور می نماید که سیگنالی مدار را تحریک کرده تا گنجایش خازن را اندازه گیری نماید. سنسورهای پسیو به منبع تغذیه احتیاجی ندارد، این خصوصیات آنان‌را برای کاربردهای با اقتدار مصرفی تحت مانند سنسورهای از شیوه بدور یا این که IoT ایده آل می سازد.

این سنسورها از نگاه مکانیکی بی آلایش می باشند، براین اساس میتوانند با خروجی استوار و حاذق ساخته شوند، و این سبب میشود آنان برای به کار گیری پرشین ابزار دقیق در دور و اطراف های دشوار مطلوب باشند. سنسورهای خازنی معمولاً مقاومت بسیار خیر و خوبی در قبال فشار های مازد (Over-pressure) موقت دارا‌هستند.

محدودۀ خروجی سیگنال ها عموماً به تفصیل تحت میباشد:

۰…۱۰ ولت

-۵…+۵ ولت

۱٫٫٫۵ ولت

۰…۲۰ میلی آمپر

-۱۰…+۱۰ میلی آمپر

۴…۲۰ میلی آمپر

نوع E: سنسورهایی که سیگنال خروجی آن‌ها مبتنی بر با استانداردهای کانال های صنعتی میباشد مانند RS-485, RS-422-A, RS-232-C و یا این که جهت Fieldbus مانند Profibus، ASI و … در لحاظ گرفته سنسور فشار گردیده اند.

تقسیم بندی سنسور ها بر طبق نوع تلاش

تقسیم بندی سنسور ها مبتنی بر نوع تلاش شان به طور تحت میباشد:

سنسورهای تماسی

سنسورهای حرارتی

سنسورهای مقاومتی

سنسورهای ولتاژی

سنسورهای جریانی

سنسورهای خازنی

سنسورهای القایی

سنسورهای نوری و لیزری

سنسورهای شیمیایی

سنسورهای مغناطیسی

سنسور ها قابلیت و امکان های مختلفی دارا هستند. می اقتدار با استعمال از برخی از سنسور ها دما را اندازه گیری کرد. آغاز یک کدام از پر استفاده ترین سنسور ها یعنی سنسور مجاورتی را نظارت می‌کنیم آنگاه به معرفی سنسور های گفته شده می‌پردازیم.

سنسور مجاورتی

سنسورهای مجاورتی یا این که فارغ از تماس سنسورهایی می‌باشند که با مجاورت شدن یک قطعه وجود آن را احساس کرده و فعال میگردند و میتواند منجر جذب یک رله، کنتاکتور و یا این که ارسال سیگنال الکتریکی به ورودی یک سیستم شود. به ذکر دیگر سنسور مجاورتی ﻧﻮﻋﻲ از ﺣﺴﮕﺮ اﺳﺖ ﻛﻪ می‌تواند وﺟﻮد اﺟﺴﺎم ﻧﺰدﻳﻚ را ﺑﺪون ﻫﻴﭻ ﮔﻮﻧﻪ ﺗﻤﺎس ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ تشخیص دهد.

سنسور-مجاورتی

وظیفۀ اساسی آن‌ها اعلام حضور یک قطعه در یک محل خاص میباشد. این نوع سوئیچ ها (سنسورها) دارنده خروجی “۰” و یا این که “۱” منطقی بوده و دارنده اشکال متعدد میباشند. کلیدهای سوای تماس به انگیزه به کارگیری فراوان در صنعت حائز اهمیت خاص بوده و در صنعت به اسم های مختلفی مانند میکروسوئیچ، کلیدهای انتهای مسیر و … پر اسم و رسم میباشند.

سنسور های مجاورتی گونه های مختلفی دارا‌هستند. به عنوان مثال آنان می شود به سنسور مجاورتی القایی، سنسور مجاورتی آلتراسونیک، سنسور مجاورتی مغناطیسی، سنسور مجاورتی فوتوالکتریک و سنسور مجاورتی خازنی اشاره نمود.

مزایای سنسور مجاورتی

سرعت سوئیچینگ زیاد: سنسورها در مقایسه با کلیدهای مکانیکی از سرعت سوئیچینگ بالایی برخوردارند، به نحوی که بعضی از آن ها(سنسور القائی سرعت) با سرعت سوئیچینگ تا ۲۵KHz شغل می نمایند.

ارتفاع قدمت زیاد: به جهت نداشتن کنتاکت مکانیکی و عدم نفوذ آب، روغن، گرد غبار و دارنده ارتفاع قدمت متعددی می‌باشند.

عدم نیاز به نیرو و فشار: با دقت به کارایی سنسور هنگام مجاورت شدن قطعه، به نیرو و فشار نیازی وجود ندارد.

قابل به کارگیری در محیطهای گوناگون با وضعیت دشوار کاری: سنسورها در گوشه و کنار های با فشار زیاد، دمای بالا، اسیدی، روغنی، آب و… قابل به کارگیری می باشند. می قدرت انواعی از این سنسورها را در حالت کاری خیلی نقص‌ (مانند رطوبت و یا این که حرارت بالا) و یا این که خطرناک مانند (دور و بر های قابل انفجار) به کار گرفت.

عدم ساخت و ساز نویز در هنگام سوئیچینگ: به جهت به کار گیری پرشین ابزار دقیق از نصفه هادی ها در طبقه خروجی، نویزهای مزاحم (Bouncing Noise) ساخت و ساز نمی‌شود.

می قدرت خیلی ظریف حالت قطعه را انتخاب نمود.

فارغ از داشتن تماس با قطعه، می‌تواند سیگنال مربوطه را ارسال نماید.

تعداد جدا و وصل نسبتاًً بی غایت میباشد.

سنسورهای مجاورتی: این تیم شبیه سنسورهای تماسی میباشند، ولی دراین باره برای شم کردن موردنیاز وجود ندارد مسلما با شی در تماس باشد. عموما این سنسورها از حیث تشکیل داد از نوع قبلی دشوارترند اما سرعت و اعتنا بالاتری را در چنگ سیستم قرار میدهند.

دو طریق عمده در به کار گیری از سنسورها وجود داراست:

احساس کردن استاتیک: درین نحوه پاداش‌ها اثبات‌اند و تکان‌هایی که شکل میگیرد سوای مراجعه لحظه‌ای به سنسور فشار شکل می گیرد.برای مثال درین نحوه آغاز حالت شی تشخیص داده میشود و آن گاه جنبش به سوی آن نقطه شکل میگیرد.

احساس کردن رینگ بسته: درین طریق بازوهای ربات در زمان تکان با دقت به داده ها سنسورها در دست گرفتن می گردند. اکثر اوقات سنسورها در سیستم‌های بینا این‌سیرتکامل‌اند.

کاربرد گونه های سنسورها:

سنسورهای بدنه(Body Sensors): این سنسورها اطلاعاتی رادرباره وضعیت و مکانی که ربات در آن جای دارد آماده می‌نمایند. این داده ها نیز به امداد تغییر تحول موقعیت‌هایی که در سوییچ‌ها نتیجه ها میشود، به دست می آیند. با اخذ وپردازش داده ها بدست آمده ربات می تواند از شیب جنبش خویش و این‌که به کدام سمت درحال جنبش میباشد با خبر گردد. در غایت هم عکس‌العملی متناسب با ورودی اخذ گردیده از خودبروز میدهد.

سنسور جهت‌یاب مغناطیسی(Direction Magnetic Field Sensor): با منفعت‌گیری از خواص مغناطیسی زمین و میدان مغناطیسی توانا مو جود، قطب‌نمایالکترونیکی هم تاسیس شده است که می تواند اطلاعاتی را درباره جهت‌های مغناطیسی آماده سازد. این تجهیزات به یک ربات یاری می‌نماید تا بتواند از جهت تکان خویش مطلع گردیده و برای تداوم جنبش خویش در جهتی خاص تصمصم‌گیری نماید. این سنسورها دارنده چهار خروجی میباشند که هرمورد مبین یک کدام از جهت‌ها میباشد. ولی با استعمال از یک منطق درست نیزمی‌قدرت آشنایی هشت جهت مغناطیسی را قابلیت و امکان‌پذیر تشکیل داد.

سنسورهای فشار و تماس(Touch and Pressure Sensors): مشابه‌ سازی شم لامسه آدم کاری پرشین ابزار دقیق سخت به نظرمی‌برسد. البته سنسورهای بی آلایش‌ای وجود دارا‌هستند که برای ادراک لمس و فشار گزینه به کارگیری قرارمی‌گیرند. از این سنسورها در پرهیز از تصادفات و افتادن اتومبیل‌ها دردست‌اندازها استعمال میشود. این سنسورها در مشت‌ها و بازوهای ربات‌ هم به منظورهای مختلفی به کارگیری می شوند. به عنوان مثال برای متوقف کردن تکان ربات در هنگام واکنش دلیل پایانی با یک شی. همینطور این سنسورها به ربات‌ها برای اجرا نیروی کافی برای بلندکردن جسمی از روی زمین و قرار دادن آن در جایی مطلوب نیز یاری می‌نماید.

اصول کاری یک سنسور فشار طبق عکس العمل فیزیکی نسبت به فشار اعمالی است. حسگر فشار تغییرات نسبی مو جود را به طور الکتریکی معقول و برای این زمینه از پدیده‌هایی مانند تغییر و تحول در گنجایش خازنی، تغییر تحول در مقاومت اهمی یک استرین‌سرگردان یا این که کرنش‌سنج (Strain Gauge) و عنصر پیزوالکتریک به کار گیری می‌نماید. مجموع این تغییرات با اعتنا به دامنه سنسور فشار انحراف بعد از جاری ساختن فشار میباشند.

اشکال سنسور فشار:
برای تعیین یک سنسور فشار نیاز میباشد با سه نوع فشار که هر مورد به پیاده سازی های گوناگون سنسور مرتبط میگردند آشنا باشیم . اکثر سنسورهای فشار، تغییر تحول صورت دیافراگم که ذیل اثر فشار انجام گردیده روی آن صورت گرفته میباشد را آیتم سنجش قرار می‌دهند، بدین ترتیب درک کردن این دستور بسیار اساسی میباشد. از آنجایی که دیافراگم دو سمت (پهلو) داراست، فشار دیگری، روی سمت دیگر آن نیز جاری ساختن میشود. تغییر تحول صورت (انحراف) اندازه گیری گردیده سود تفاوت فشار میان دو سمت متفاوت دیافراگم است.
سنسورهای فشار تیم‌بندی‌های مختلفی دارا هستند که مطابق آن در تیم‌های گوناگون قرار میگیرند. درین قسمت گونه های سنسور فشار را مطابق نوع فشار گزینه اندازه‌گیری رسیدگی میکنیم.

سنسور های فشار بر طبق «فشار مرجع» به سه تیم تقسیم می‌شوند که بایستی آیتم اعتنا قرار گیرد:
مجموعاَ سنسورهای فشار به سه گروه ی ذیل تقسیم می‌شوند:
۱- فشار مطلق (Absolute pressure):
در حسگر فشار ابسولوت (مطلق) سمت دوم دیافراگم در خلاء قرار میگیرد و تغییر تحول صورت آن دقیقاً به فشار اندازه گیری گردیده مرتبط میگردد.
از این نوع سنسور برای اندازه گیری فشار در بارومتر و آلتیمتر و فشار اتمسفر به کار گیری می گردد.
۲- فشار سرگردان یا این که نسبی (Relative pressure or gauge):
در حسگر فشار نسبی سمت دوم دیافراگم ذیل فشار اتمسفر قرار میگیرد، بدین ترتیب تغییر و تحول صورت آن به تفاوت بین فشار اندازه گیری گردیده و فشار اتمسفر (اطراف) مرتبط می‌شود.
۳- فشار تفاضلی (Differential pressure):
در فشار حسگر فشار تفاضلی برای هر سمت دیافراگم دو ورودی جدا از هم وجود داراست. پس تغییر‌و تحول صورت آن مرتبط با تفاوت فشار در میان این دو ورودی می گردد.

کاربرد و گزینش حسگر فشار مطلق :
کاربردهای سنسور فشار:
از کاربردهای سنسورهای فشار می شود به مفاد پایین اشاره نمود:

صنعت های غذایی
صنعت های نصفه هادی
گازهای پزشکی
سیستم های خنک کننده
دستگاه های ماشین کاری
تلفن همراه ها
سوله ها
هواپیما ها
موشک ها
در مورد ها کلی تهیه و تنظیم آن خیلی هزینه بر و گران وجود ندارد ولی در مورد ها خاص که دارنده جزئییات میباشند هزینه قابل تاملی را شامل میشود.
فشار یک کدام از مالامال کاربردترین کمیت های آیتم استعمال در صنعت های متعدد است. طیف کبیر ای از گونه های سنسور فشار پرشین ابزار دقیق با خصوصیت های متنوع جانور است که هر یک متناسب با کاربردی خاص و حالت محیطی متنوع پیاده سازی گردیده اند.
سنسور فشار یک تجهیز اندازه گیری فشار میباشد که پارامتر مکانیکی فشار را به یک سیگنال خروجی الکتریکی تبدیل می نماید.
پند جهت تعیین سنسور فشار متناسب با نوع کاربرد و حالت محیطی همواره یکی مهم ترین نیاز های صنعتگران و ماشین سازان است. در اکثری از مفاد نیازی به صرف هزینه زیاد برای تنظیم سنسور فشار نیست البته در برخی از کاربرد های خاص و حساس گزینش غلط سنسور و عدم اعتنا به خصوصیات فنی آن قادر است سبب به صدمات و خسارات جبران ناپذیر شود.
تفاوتی که میان حسگر فشار مطلق و حسگر فشار نسبی وجود دارااست، درین میباشد که حسگر فشار مطلق، فشار را نسبت به فشار مرجع که خلاء میباشد اندازه گیری می نماید در حالی که حسگر فشار نسبی، فشار را نسبت به فشار اتمسفر اندازه میگیرد، به عبارت دیگر تفاوت در میان فشار روند و فشار اتمسفر را اندازه گیری می نماید.

سنسور فشار چیست و چه کاربردی دارد؟
فشار یکی‌از مهمترین عواملی است که در عملیات صنعت های متفاوت بایستی به آن دقت نمود و آن را اندازه‌گیری کرد. با اعتنا به التفات بالای این پارامتر، ابزار مخصوصی برای اندازه‌گیری آن پیشرفته می‌باشد. سنسور فشار، که به آن ترانسمیتر فشار هم میگویند، برای این خواسته استعمال می‌شود. به دنبال‌ی نوشته ی علمی، در ارتباط طرز‌ی عملکرد این جنس، انواع و کاربرد آن، بیشتر حرف می کنیم.

سنسور فشار

سنسور فشار چیست؟
در تمجید بی آلایش، سنسور فشار، وسیله‌ای است که در اختیار گرفتن فشار واردشده به یک دستگاه را بر عهده دارد. این ابزار، یک عملکرد مکانیکی (فشار) را به یک سیگنال الکترونیکی آنالوگ تبدیل می‌نماید. از این سنسور فشار الکترونیکی می‌اقتدار برای اندازه‌گیری پارامترهای دیگری هم به صورت غیر بی واسطه بهره برد. دبی سیال، سرعت، سطح و طول مایعات، به عنوان مثال این پارامترها هستند. در صورتیکه عشق و علاقه‌مند میباشید می‌توانید مقاله لامپ سیگنال را مطالعه فرمائید.

پرشین ابزار دقیق

گونه های سنسور فشار صنعتی
سنسور فشار صنعتی را می‌اقتدار به گونه های متعدد تقسیم کرد. برای تیم‌بندی این کالا، کارداران زیادی دخیل میباشند که هر مورد، سنسورهای فشار را به تیم‌های مختلفی تقسیم می‌نمایند. شناخت با این مجموعه‌بندی‌ها، التفات متعددی داراست. زیرا تعیین ترانسمیتر فشار نادرست برای عملیاتی که دارید، با دادن داده ها خطا به شما می تواند آسیب‌های متعددی به کارتان وارد نماید. درپی، آغاز انواع فشاری که‌این دستگاه انداز‌ه‌گیری می‌نماید، بازرسی می کنیم، آنگاه به یک نوع دیگر گروه‌بندی سنسورهای فشار می پردازیم.

انواع فشار مرجع
کلاً، فشارهایی که‌این دستگاه‌های اندازه‌گیری می‌نمایند، به سه مجموعه تقسیم میشود:

فشار مطلق (Absolute Pressure)
فشار مطلق چیست ؟ در این نوع از سنسورهای فشار، سمت دوم دیافراگم سنسور فشار مطلق در خلاء قرار می گیرد. به این ترتیب تغییر و تحول صورت آن، دقیقا به واحد سنجش فشار اندازه‌گیری‌گردیده مربوط میشود.

فشار نسبی (Relative Pressure)
در سنسورهای فشاری که‌این نوع از فشار را اندازه‌گیری می‌نمایند، سمت دوم دیافراگم دستگاه در فشار اتمسفر قرار میگیرد. در منفعت، فشاری که اندازه‌گیری می‌شود، نتایج تفاوت فشار اتمسفر و فشار وارده‌گردیده است.

فشار تفاضلی (Differential Pressure)
در سنسور فشار تفاضلی، هر دو ورودی دیافراگم ابزار را در یک سمت قرار می دهیم. اندازه‌ای که اکران داده می شود، نتیجه ها تفاضل فشار این دو ورودی خواهد بود.

اشکال سنسور فشار بر طبق نوع تلاش
خلال نوع فشار مرجع، نوع تلاش این دستگاه‌ها نیز می‌تواند معیاری برای دسته‌بندی حسگر فشار در لحاظ گرفته گردد. درپی، مهمترین این سنسورهای فشار را میبینید:

حیران کشش پیزو رزیستور
حسگر فشار خازنی
سنسور فشار الکترومغناطیسی
پیزو الکتریک
سنسور فشار نوری
سنسور فشار پتانسیومتری
حسگر فشار رزونانس
سنسور فشار بر طبق دما
حسگر فشار یوزانسیون
البته دست اندرکاران دیگری هم هستند که بر طبق آنها این ابزار را تیم‌بندی کرد. در صورتیکه در بازار، اسم‌هایی مانند سنسور فشار الکترونیک یا این که سنسور فشار دیجیتال شنیدید، این موسسه‌بندی‌ها، مبتنی بر عواملی مثل ساختار ابزار مورد مشاجره می‌باشند.

بوستر واژه ای به معنای تقویت کننده است. بوستر دسته ای چندین الکتروپمپ گفته می‌شود که به طور موازی توسط لوله کشی به هم متصل می شوند. سایر تجهیزات این بوسترها بر روی یک بوستر پمپ به هم متصل می‌شوند. تا در نهایت بتوانند فشار آب مصرفی را در ساختمان ها، مصارف صنعتی و خانگی، کشاورزی و استخری را تهیه نمایید. در هرکدام یک سنسور فشار در بوستر پمپ جایگذاری شده است.

معرفی اشکال مدل های بوسترهای پمپ
صرف از لحاظ از نوع کاربری که بوسترها در مصارف آب آشامیدنی، ادارات دولتی، مراکز تفریحی و ورزشی، سیستم گلخانه و… دارا‌هستند. در دو مدل بوستر پمپ به دور ثابت و متغیر ساخته میشوند. در هر دو این سیستم ها یک سنسور فشار در بوستر پمپ طراحی گردیده‌است که همان گونه که از نام آن پیداست فعالیت تنظیم فشار را اجرا می‌شود.

تنظیم فشار در بوستر پمپ دور ثابت
در مدل بوستر پمپ های دور ثابت از سوئیچ پرشر برای امر دهی به پمپ استفاده میشود. این شیوه با در لحاظ گیری اختلاف فشار 0.5 بار فی مابین پمپ قلبی می قدرت دبی و فشار مدار را در شرایط استاندارد seo کرد. در نمونه های پیشرفته پوستر های دور ثابت که با روشن و بی سر و صدا دستگاه الکتروپمپ ها به ترتیب اعمال می‌گردد، از دو سوئیچ پرشر برای تهیه و تنظیم آن استفاده می‌گردد.

اماده ساختن سنسور فشار بوستر پمپ بدور ثابت
سنسور فشار در بوستر پمپ ها دور ثابت از نوع سوئیچ های پرشر هست. در نمونه ها 2 سوئیچی، از سوئیچ ها دارای حداکثر فشار و دیگری دست‌کم واحد سنجش فشار آب را دارااست. وقتی که دستگاه روشن می شود؛ هر دو سوئیچ ترازو فشار حداقلی و حداکثری را به تابلو در دست گرفتن ارسال می کنند. متناسب با این مقدار کنترلر پرشین ابزار دقیق مشخص می کند که پمپ به عمل خود ادامه دهد یا بی سر و صدا شود.

تنظیم سوئیچ فشار در بوستر بدور متغیر
درین مدل از بوستر ها، کنترل سرعت دوران پمپ ها با سود گیری از تکنولوژی روز و مطابق فرمان های صادر شده از بخش اینورتر ها نصب شده بر روی تابلوهای دستور صادر می‌گردد. از دلایل محبوبیت این مدل بوسترهای پمپ می توان به این آیتم اشاره کرد؛ فعال‌ساز‌ی نرم الکتروپمپ یار با کاهش مصرف انرژی برق و در عین حالا ارتقا عمر اثرگذار پمپ ها همدم می باشد.

همچنین کاهش لرزه احتمالی به دلیل استارت آنی در‌این پمپ ها دیگر وجود ندارد. از دیگر مزایای بوسترهای بدور متغیر، کنترل میزان دبی با سنسورهای نصب شده بر کلکتورها اشاره کرد. قطعات تولیدکننده این دستگاه با نمونه ها بدور ثابت مشابه بوده هست. با این تفاوت که تابلو کنترل، سنسور فشار آن ها با هم فرق دارا‌هستند.

فشار چیست؟
سنسور فشار عموماً فشار گاز یا این که مایع را اندازه می‌گیرد كه فشار به اصطلاح نیروی مورد نیاز برای غربت از پخش شدن مایع میباشد سنسور فشار و معمولاً به‌شکل نیرو بر سطح تمجید می گردد. واحدهای متریک گزینه استعمال برای اندازه‌گیری فشار، نیوتن بر متر مربع(N/m²) و معمولاً کیلو پاسکال (kPa) می باشند. اين نوع سانسورها معمولاً به‌شکل مبدل شغل می‌نماید و سیگنالی تابع تاثیر فشار تشکیل داد می‌نماید،برای این مراد می‌توان سیگنال الکتریکی در نظر گرفت. سانسورهای فشار روزمره برای در دست گرفتن و مانیتورینگ هزاران کاربرد به کار گیری می شوند كه می‌توانند به صورت غیر بی واسطه برای اندازه‌گیری بقیه متغیرها به کارگیری شوند. برای مثال: دبی سیال/ گاز، سرعت، سطح مایع و طول از این متغیرها می‌باشند. به سانسورهای فشار، مبدلهای فشار، ترنسمیتر فشار، فرستنده فشار، نشاندهنده فشار، پیزومتر و مانومتر و … نیز گفته می گردد. سانسورهای فشار از حیث تکنولوژی، پیاده سازی، عملکرد، کاربرد و بها باهم گوناگون می‌باشند. با یک تقریب محافظه کارانه می‌قدرت ذکر کرد بیشتراز ۵۰ تکنولوژی و دستکم ۳۰۰ کمپانی در سراسر فقید خالق سنسور فشار میباشند. هم اینگونه طبقه‌ای از سانسورهای فشار وجود دارا‌هستند که برای اندازه‌گیری موقعیت پویای تغییرات سریع در فشار پیاده سازی گردیده‌اند. مثالی از کاربرد این نوع سنسور را می‌توان در اندازه‌گیری فشار احتراق سیلندر موتور یا این که گاز توربین روئت کرد. این سانسورها به صورت عمده از مواد پیزوالکتریک مانند کوارتز تشکیل شده‌اند. برخی از سانسورهای فشار مانند آنچه در دوربین‌های در دست گرفتن ترافیک مشهود است، به‌شکل باینری (دودویی) و بی سروصدا/ پر‌نور کار می‌نمایند. از جمله هنگامی فشاری به سنسور فشار انجام میشود، سنسور یک مدار الکتریکی را جدا یا این که وصل می‌نماید. این سانسورها به سوئیچ فشار مشهور می‌باشند
اشکال حسگر فشار
سانسورهای فشاری را می قدرت از دید دامنه فشار آن‌ها، حالت عملیاتی و از تمامی مهمتر نوع فشار اندازه‌گیری گردیده، در دسته بندی های مختلفی قرار بخشید. در واقع این سانسورها با دقت با هدف ها شان، اشکال مختلفی دارا‌هستند و از عنا وین متفاوتی برای آن ها به کارگیری می شود. بااین‌وجود ممکن است فناوری مصرف شده در برخی از سبک های آن‌ها یکسان باشد. سنسور فشار را می‌قدرت در سبک‌های پایین قرار اعطا کرد:

سنسور فشار مطلق: این سانسورها فشار گوشه و کنار را نسبت به خلع بدون نقص اندازه‌گیری می نمایند و سود گزارش گردیده تحت عنوان فشار مطلق هست.
سنسور فشار نسبی: این حسگرها فشار کلی را نسبت به فشار اتمسفر اندازه‌گیری می نمایند. دستگاه فشار سنج استفاده شده برای اندازه‌گیری فشار باد لاستیک خودرو مثال ای از این دستگاه هاست. در واقع هنگامی که فشار اندازه‌گیری گردیده بوسیله این دستگاه صفر باشد، یعنی فشار آن با فشار محیط یکسان میباشد.
سنسور فشار عدم وجود: این اصطلاح ممکن می باشد برای بعضا از اشخاص حیران کننده باشد. در واقع این سنسور بیشتر برای اندازه‌گیری فشار های تحت فشار اتمسفر یا این که به عبارتی فشار منفی به عمل گرفته میگردد. تفاوت مهم این سانسورها با سانسورهای فشار مطلق در‌این هست که معمولاً برای فشارهای معدود و ذیل صفر کاربرد دارا هستند.
سنسور فشار تفاضلی: این حسگرها تفاوت فشار در دو نقطه گوناگون را اندازه‌گیری می‌نماید که هرمورد از آنها به یک طرف سنسور وصل می‌شوند. از این ابزار برای اندازه‌گیری فاکتورهای مختلفی مانند افت فشار در فیلترهای روغن و غربال هوا و همینطور اندازه‌گیری سطح مایع و میزان جریان به کار گیری می‌گردد. از نگاه فنی، بیشتر سانسورهای مو جود در بازار از نوع فشار تفاضلی میباشند و در واقع فشار را نسبت به فشار عدم وجود یا این که نسبت به فشار فضا اندازه‌گیری می نمایند.
اصول کاری یک سنسور فشار
یک سنسور فشار براساس عکس‌العمل فیزیکی در مقابل فشار اعمالی فعالیت می‌نماید. این سنسور تغییرات نسبی حاصل را به‌شکل الکتریکی اندازه می‌گیرد و برای این مقصود از پدیده‌هایی مانند تغییر‌و تحول در گنجایش خازنی، تغییر و تحول در مقاومت اهمی یک استرین‌سرگردان یا این که کرنش‌سنج (Strain Gauge) و عنصر پیزوالکتریک استفاده می‌نماید. مجموع این تغییرات متناسب با دامنه انحراف بعداز جاری ساختن فشار هستند. مولفه‌های مهمی مانند گستره اندازه‌گیری، تناسب با فضا، اندازه فیزیکی، توان مایحتاج و نوع الزامات اندازه‌گیری فشار میتوانند راهنمای موثری برای مهندسان طراح باشند
حالت خرید سنسور فشار
ضمن اینکه تنوع در سبک های مختلف سانسورهای فشاری به وضعیت سیال و واحد سنجش فشار آن بستگی داراست، می بایست این واقعیت را هم بپذیریم که برخی از آنان برای بعضی سیالات خاص مطلوب می باشند. از جملهً درصورتی که ما از طریق الکترومغناطیسی استفاده میکنیم، باید نوع سیال با نیروهای مغناطیسی هم خوانی داشته باشد و نسبت به آن عکس‌العمل قابل قبولی نشانه دهد. در زمینه‌ی سنسور فشار نوری از فروغ برای اندازه‌گیری فشار استفاده میشود. عکس‌العملی که سیال نسبت به نور و روشنایی ایفا میدهد و کردار متقابل آن مشخص و معلوم می‌نماید که کدام نوع سنسور تعیین بهتری می‌باشد.
درنهایت می بایست این نکته را متذکر شویم که ازلحاظ تلاش و طریق اندازه‌گیری فشار، تفاوت چندانی بین ترانسمیتر فشار و سنسور فشار نیست. ولی سانسورها ابزارهایی میباشند که به‌شکل جداگانه فعالیت نمی‌کنند و معمولاً در دستگاه‌های غیر وابسته به شغل گرفته می‌شوند. بااین‌وجود برای داده ها بیشتر با ما تماس حاصل نمایید.

سنسور فشار (ترانسمیتر فشار) چیست ؟
سنسور فشار یا ( ترانسمیتر فشار) یک تجهیز اندازه گیری فشار هست که پارامتر مکانیکی فشار را به یک سیگنال خروجی الکتریکی تبدیل می کند.
ارشادوراهنمایی جهت تعیین سنسور فشار متناسب با نوع کاربرد و شرایط محیطی همواره یکی از مهمترین نیاز های صنعتگران و ماشین سازان میباشد. در بسیاری از موارد نیازی به صرف هزینه زیاد برای تهیه سنسور فشار نیست ولی در بعضی از کاربرد های خاص و حساس انتخاب خطا سنسور و عدم توجه به مختصات فنی آن می‌تواند سبب ساز به صدمات و خسارات جبران ناپذیر شود.

تعریف فشار
در مکانیک سیالات، فشار عبارت می‌باشد از نیروی ساده اعمال شونده بر روی یک سطح.
از لحاظ ریاضی، میزان فشار (P) در یک نقطه به صورت ذیل مشخص و معلوم می‌شود:

تعریف فشار
یکای SI (سیستم استاندارد در میان‌المللی واحدها) برای فشار، پاسکال (Pa) هست که اسمی سنسور فشار است که برای یک نیوتون بر مترمربع (N/m2) گزینش شد‌ه‌است.
مطابق قانون پاسکال، یک تغییر‌و تحول در فشار به هر‌جا در یک سیال محصور، در حالت سکون، به طور کاهش نیافته به آحاد نقاط در سیال انتقال می یابد.

واحدهای متریک مورد استعمال برای اندازه گیری فشار، نیوتن بر متر مربع(N/m²) و معمولاً کیلو پاسکال (kPa) می باشند.برای مثال، فشار اتمسفر در سطح دریا 101.3 کیلو پاسکال می‌باشد. واحدهای انگلیسی برای اندازه گیری فشار، psi و psf هستند.

فشار یکی پر کاربردترین کمیت های آیتم به کار پرشین ابزار دقیق گیری در صنایع گوناگون میباشد. طیف گسترده ای از انواع سنسور فشار با ویژگی های متنوع موجود می باشد که هر مورد متناسب با کاربردی خاص و وضعیت محیطی متنوع طراحی شده اند.

تعریف و تمجید فشار در ویکی پدیا
فشار یک کمیت نرده‌ای می باشد که به صورت نیرو بر واحد سطح تعریف و تمجید میگردد. یکای فشار در دستگاه در بین‌المللی یکاها پاسکال می باشد. یک پاسکال برابر یک نیوتون بر مترمربع (N/m²) است. فشار سرگردان، فشاری هست که معمولاً در فشارسنج‌ها آرم داده میگردد و مقدار آن نسبت به فشار فضا سنجیده می شود.
برای بیان فشار از واحدهای متنوعی استفاده میگردد. پاسکال، پوند بر اینچ مربع، میلیمتر ستون آب، اینچ جیوه، بار و اتمسفر بعضا از واحدهای استفاده شده برای بیان فشار می‌باشد.

اندازه‌گیری فشار و تاریخچه‌ای کوتاه
سال‌های سال می باشد که اندازه‌گیری فشار، گزینه توجه علم قرار گرفته می‌باشد. در نقطه پايان قرن شانزدهم میلادی، گالیلئو گالیله (1564 تا 1642) حق ثبت نوآوری سیستم پمپ آب مصرف شده در سیستم آبیاری را به نام خود ثبت کرد.

(بیشتر بدانید: در سال 1592، گالیله با استفاده از یک لوله آزمایش و یک کاسه آب، اولین دماسنج را راز هم کرد. لوله برعکس شده بود و تا نیمه در آب بود، در منفعت هنگامی که هوای داخل لوله خنک خواهد شد، حجم کاهش پیدا می‌کند و آب بالا میاید. هنگامی این هوا گرم شود، حجم بیشتر شده و آب به زور بیرون می‌رود. در فایده سطح آب، دمای هوای را اندازه‌گیری می‌کند.)

هسته‌ی مهم این پمپ، یک سیستم مکش بود که می‌توانست آب را تا حداکثر 10 متر بالا برنده شود. او هیچوقت عامل این محدودیت را متوجه نشد، که انگیزه‌بخش دیگر دانشمندان شد تا این پدیده را گزینه بازرسی قرار بدهند.

در سال 1643، فیزیکدان ایتالیایی اوانجلیستا توریچلی (1608-1647) فشارسنج (بارومتر) را خلاقیت کرد که با آن می‌توانست فشار اتمسفریک (نیروی هوا روی سطح زمین) را تحقیق کند.

او با مالامال کردن یک لوله یک متری با جیوه یک آزمایش اجرا اعطا کرد، یک سوی این لوله سیلد (بسته) بود و سمت دیگر غوطه‌ور در ظرفی از جیوه. ستون جیوه همیشه به طور تقریب 760 میلی‌متر غوطه‌ور بود. او دقیقا دلیل این پدیده را نمی‌دانست، به این ترتیب آن را به نیروی ساخت شده در سطح زمین نسبت اعطا کرد. توریچلی همچنین سود گرفت که فضایی جا گذاشته در نخستینِ لوله خالی بوده و اسم آن را «خلاء» گذاشت.

پنج سال بعد، فیزیکدان فرانسوی بلز پاسکال از این بارومتر بهره برد تا آرم دهد که فشار هوا در بالای کوهستان، کمتر هست.

در سال 1650، فیزیکدان آلمانی اتو فون گریکه او‌لین پمپ هوای با صرفه را اختراع کرد، که رابرت بویل با آن آزمایش‌های تراکم و رفع تراکم را اعمال داد و 200 سال بعد فیزیکدان و شیمی‌دان فرانسوی ژوزف لویی گیلوساک، تعیین کرد که فشار گاز، محصور شده در حجمی ثابت، متناسب با دمای آن می باشد.

در سال 1849، یوجین بوردون، لوله بوردن را ثبت اختراع کرد که تا همین امروز برای اندازه‌گیری فشار نسبی گزینه استفاده قرار می‌گیرد. در سال 1893، امیل آماگات از پیستون وزن مرده در اندازه‌گیری‌های فشار به کار گرفت.

مردان تاریخچه اندازه گیری فشار
در یک سری قرن اخیر، با ظهور تکنولوژی دیجیتال، گستره‌ی بسیار متنوعی از تجهیزات برای کاربردهای مختلف در بازارها پدیدار شدند. انتخاب مشخصات فشار از همان وقتی که به مقادیر قابل اندازه‌گیری تبدیل شد، قیمت بخش اعظمی پیدا کرد.

تمام سیستم اندازه‌گیری فشار از یک المان اولیه تشکیل‌شده می‌باشد، که در تماس مستقیم یا غیرمستقیم با روند می باشد، جایی که تغییرات فشار رخ می‌دهد و یک المان ثانویه (ترانسمیتر فشار) که وظیفه‌ی آن تبدیل تغییرات در مقادیر قابل اندازه‌گیری برای به کارگیری در نمایش، استیناف و در دست گرفتن هست.