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

سنسور فشار (ترانسمیتر فشار) چیست ؟
سنسور فشار یا ( ترانسمیتر فشار) یک تجهیز اندازه گیری فشار می‌باشد که پارامتر مکانیکی فشار را به یک سیگنال خروجی الکتریکی تبدیل می کند.
ارشاد جهت انتخاب سنسور فشار متناسب با نوع کاربرد و موقعیت محیطی همواره یکی از مهم‌ترین نیاز های صنعتگران و ماشین سازان هست. در بسیاری از مفاد نیازی به صرف هزینه زیاد برای تنظیم سنسور فشار نیست ولی در برخی از کاربرد های خاص و حساس گزینش خطا سنسور سنسور فشار و عدم دقت به مختصات فنی آن می تواند منجر به صدمات و خسارات جبران ناپذیر خواهد شد.

تعریف و تمجید فشار
در مکانیک سیالات، فشار عبارت می باشد از نیروی بی آلایش جاری ساختن شونده بر روی یک سطح.
از حیث ریاضی، واحد سنجش فشار (P) در یک نقطه به صورت زیر معلوم می شود:

تعریف فشار
یکای SI (سیستم استاندارد میان‌المللی واحدها) برای فشار، پاسکال (Pa) می‌باشد پرشین ابزار دقیق که اسمی هست که برای یک نیوتون بر مترمربع (N/m2) گزینش گردیده است.
مبنی بر قانون پاسکال، یک تغییر در فشار در هرجا در یک سیال محصور، در حالت سکون، به طور کاهش نیافته به کل نقاط در سیال انتقال می یابد.

واحدهای متریک مورد استفاده 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 هست. واحدهای انگلیسی برای اندازه گیری فشار، psi و psf می‌باشند.

فشار یکی از لبریز کاربردترین کمیت های آیتم به کار گیری در صنایع گوناگون هست. طیف گران قدر ای از انواع سنسور فشار با ویژگی های متنوع موجود میباشد که هر کدام متناسب با کاربردی خاص و وضعیت محیطی متنوع طراحی شده اند.

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

اندازه‌گیری فشار و تاریخچه‌ای کوتاه
سال‌های سال هست که اندازه‌گیری فشار، گزینه اعتنا علم قرار گرفته است. در نقطه پایان قرن شانزدهم میلادی، گالیلئو گالیله (1564 تا 1642) حق ثبت ابتکار سیستم پمپ آب مستعمل در سیستم آبیاری را به نام خود ثبت کرد.

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

هسته‌ی اصلی این پمپ، یک سیستم مکش بود که می‌توانست آب را تا حداکثر 10 متر بالا پیروزشود. او هرگز استدلال این محدودیت را متوجه نشد، که انگیزه‌بخش دیگر دانشمندان شد تا این پدیده را گزینه استیناف 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 بررسی کند.

او با پر کردن یک لوله یک متری با جیوه یک آزمایش جاری ساختن بخشید، یک سوی این لوله سیلد (بسته) بود و سمت دیگر غوطه‌ور در ظرفی از جیوه. ستون جیوه همیشه نسبتاً 760 میلی‌متر غوطه‌ور بود. او دقیقا عامل این پدیده را نمی‌دانست، بدین ترتیب آن را به نیروی ساخت شده در سطح زمین نسبت بخشید. توریچلی همچنین سود گرفت که فضایی جا گذارده در اولیهِ لوله خالی بوده و اسم آن را «خلاء» گذاشت.

پنج سال سپس، فیزیکدان فرانسوی بلز پاسکال از این بارومتر استفاده نمود تا نشان دهد که فشار هوا در بالای کوهستان، کمتر می‌باشد.

گونه های فشارسنج ها با تمرکز به نوع فشار
برای دسته بندی فشارسنج ها طرق مختلفی وجود دارااست. در این نوشته‌ی علمی به پژوهش گونه های فشارسنج ها با تمرکز به نوع فشار می‌پردازیم.

سنسورهای فشار را می اقتدار براساس:

رنج اندازه گیری
دمای کاری
نوع فشار سنسور فشار اندازه گیری
طبقه بندی کرد.

با دقت به نوع فشاری که فشارسنج اندازه می گیرد، می قدرت فشارسنج ها را به ۵ دسته طبقه بندی کرد.

سنسور فشار مطلق

این سبک سنسور فشار را نسبت به خلاء کامل (۰ psi) اندازه گیری می نماید. فشار اتمسفر موازی با ۱۰۱٫۳۲۵ KPa (یا این که ۱۴٫۷psi) در سطح پرشین ابزار دقیق دریا نسبت به فضای خالی میباشد.

سنسور فشار حیران Gauge

این سبک سنسور در بیشتر مورد ها برای اندازه گیری فشار به عمل می رود. این سبک را می اقتدار برای اندازه گری فشار یک نقطه نسبت به فشار اتمسفر یک در نقطه دیگر کالیبره کرد. سرگردان فشار تایر مثالی از سرگردان فشار میباشد.

زمانی که حیران فشار تایر مقدار ۰ psi را میخواند فشار داخل تایر ۱۴٫۷ psi میباشد. یعنی موازی با فشار اتمسفر.

سنسور فشار فضای خالی

این سبک سنسور برای اندازه گیری فشارهای کمتر از فشار اتمسفر در یک سیستم به شغل می رود.

مرجع سنسور خلاء در صنعت متغیر است. ممکن است فشار نسبت به فشار اتمسفر ( مانند اندازه گیری فشار سرگردان منفی) یا این که نسبت به فشار نبود اندازه گیری خواهد شد.

سنسور فشار تفاضلی

این سبک سنسور فشار برای اندازه گیری اختلاف فشار در بین دو منبع غیر وابسته یا این که دو بخش مختلف از یک سیستم به عمل می رود.

به عنوان مثال برای اندازه گیری افت فشار در غربال روغن از سنسور فشار تفاضلی می توان بهره برد.

همینطور از فشارسنج تفاضلی می توان برای اندازه گیری دبی یا این که سطح در مخازن نیز استفاده کرد.

سنسور فشار مهرشده ( sealed )

این سنسور همچون سنسور سرگردان فشار می‌باشد با این تفاوت که از قبل بوسیله سازنده برای اندازه گیری فشار نسبت به فشار سطح دریا کالیبره شد‌ه‌است.

راه‌های اندازه گیری مکانیکی فشار
لوله بردون –C C-BOURDON TUBE)
لوله های بردون فلزی و حلزونی (HELIX & SPRIAL BOURDON TUBE)
بیلوز (BELLOWS)
دیافراگم و کپسول (CAPSULE & DIAPHRAGM)
مانومتر (MANOMETER)

لوله بردون (C (C-BOURDON TUBE
مزایا

جواب سریع ( 0.1 ثانیه برای آحاد محدوده)
آلرژی عالی
محدوده کاری تبارک
ارزان بودن
اندازه گیری بدون واسطه فشار
معایب

فقط برای اکران محلی و بصورت گیج
غیر خطی بودن به معیار 0.5 درصد تمام محدوده
عمرمحدود به ازای شوک یا این که لرزش مداوم
هیسترزیس نزدیک به 0.2 تا 0.5 در فرایندهایی با فشار متناوب
لوله بردون فنری و حلزونی(HELICAL & SPIRAL BOURDON TUBE)

مزایا

دقت و آلرژی بیشتر
استقامت بالا در قبال فشارهای فراتر از محدوده کاری
معایب

گران قیمت بودن
بیلوز (BELLOWS)

یک المان انبساط پذیر آکاردئونی از یک سری چین که به ان قابلیت و امکان انبساط میدهد تشکیل شده است . خواص الاستیکی آن اعتنا اندازه گیری نیروی حاصل از فشار را معدود میکند و از این رو به ان فنر اضافه می نمایند

دیافراگم و کپسول (DIAPHRAGM & CAPSULE)

دیافراگم یک دیسک انعطاف پذیر میباشد که می تواند مسطح یا این که بصورت موجهای متحدالمرکز باشد. کپسول مشمول دو دیافراگم می‌باشد که از روی دور و اطراف به یکدیگر جوش داده میباشد و دارنده دو نوع میباشد

محدب (CONVEX)
تو درتو (NESTED)
با اجرا فشار به ورودی تجهیز ، سطح دیافراگم دچار برامدگی گردیده و تکان رو به بالایی خواهد داشت ، موقتی این حرکت دیافراگم میتواند سبب چرخش یک عقربه گردد.

مانومتر (MANOMETER)

وسیله میباشد برای اندازه گیری فشار از ردیف مایعی که معمولا آب یا این که جیوه میباشد
طول این ردیف مقدار فشار را آرم میدهد. در حالتی‌که در مانومتر از جیوه مصرف شده باشد، آن را مانومتر یا این که فشار سنج جیوه ای و در‌صورتی‌که از آب مستعمل باشد آن را فشار سنج آبی رنگ می نامند
معمولی ترین صورت مامومتر یک لوله U صورت مالامال گردیده از مایع میباشد. اختلاف طول ، فشار فرآیند بر حسب میلیمتر آب یا این که میلیمتر جیوه است. مانومترها بیشتر در آزمایشگاهها برای اکران محلی استعمال می شود

7 مرحله در تعیین یک گیج فشار (بخشی از بسته INSTART)

1- متریال بدنه housing material

برای بدنه حیران فشار عموما از دایکست آلومینیوم Die Cast Aluminum به کارگیری می‌گردد.

اما پیش ‌خیس از این در امر spec های صاحب کار باهم صحبت کرده بودیم.
spec (اِس پِک)، به عبارتی خواسته های عمل فرما بود

در صورتی‌که در spec اشاره گردیده باشد که از مواد بهتری مصرف شود، قطعا مطابق با spec، بدنه حیران فشار را خوا هیم تشکیل داد.

درصورتی که برفرض نمونه در spec گفته خواهد شد که از فولاد ضد زنگ ( استنلس استیل ) استفاده شود،
به طبع از متریال SS 316 یا این که SS 304 ( استنلس استیل 304 یا این که 316 ) که ماده ‌ی بهتری میباشد، به کار گیری می‌ کنیم.

2- نمایشگر سرگردان فشار

2-1 Dial
شیت یک حیران یا این که Dial آن که در تصویر زیر آرم داده شد‌ه‌است،
مطلقا به رنگ سپید بوده و معمولا از محصول استنلس استیل ساخته می ‌خواهد شد.

طر صفحه Dial درباره‌ی ها متفاوت، گوناگون میباشد. البته در حالتی که به استاندارد IPS IN-110 مراجعه‌کنید،
قطر آن 63، 100 یا این که 150 میلی متر خواهد بود.

از سبک های با قطر 63 میلی متر که از سرگردان های خرد به اکانت می‌آیند، بر روی خطوط هوا استفاده می گردد.

همان گونه که یادتان می باشد،در مطالب گذشته اشاره کردیم که
ON-OFF ولو ها با تمرکز به سیگنال دریافتی از اتاق کنترل و کم و بیش شدن هوای ورودی، گشوده یا این که بسته میشوند.

حیران های با قطر 100 میلی متر در هر جایی به عمل برده می شوند.
از این سبک گیج ها بر روی انواع لوله ها به کار گیری می‌گردد.

از سرگردان های با قطر 150 میلی متر بر روی ساختمان بلند ها و مخازن به کارگیری می‌گردد.
این بدان انگیزه است که اپراتوری که با این گیج شغل می نماید،
بتواند مقدار اندازه گیری گردیده را در حین 2 یا این که 3 متری مشاهده نماید.

به این ترتیب از یک سرگردان با ورقه اکران بلندمرتبه با قطر 150 میلی متر استفاده میشود

2-2 رتبه بندی gradation یک گیج فشار
بر روی dial، درجه بندی ‌ها یا این که دیجیت‌ هایی تصویب شده میباشد که اصطلاحا به آن‌ها Gradation می ‌گویند.
این سکو ‌بندی ها طبق استاندارد هایی که داریم، ممکن میباشد به سه رنگ مشکی، قرمز‌رنگ، یا این که فسفری باشد.

مشکی: متداول‌ ترین رنگی که در وبسایت مصرف شده و می‌قدرت گقت که عموما و برای هدف ها کلی از این رنگ استفاده می‌شود.

قرمز: در بخش ها پرخطر و جاهایی که قصد داریم به اپراتور هشدار دهیم که نسبت بدین پارامتر هوشیار باشد، از رنگ قرمز‌رنگ استفاه می‌کنیم.

همینطور در مواردی که گیج ما، نماینگر فشار برحسب bar و psi (هر دو) می‌باشد، از رنگ قرمز‌رنگ برای اکران psi به کار گیری می گردد.

برای مواقعی نیز که فشار منفی داشته یا این که به عبارت بهتر با یک مثال‌ی خلاء (vacuum case) سر و فعالیت داریم، از رنگ قرمز‌رنگ استفاده می‌ خواهد شد.

فسفری: در مواقعی که نیاز به تلاوت فشار در شب می‌باشد یا این که به عبارت بهتر، برای روئت کرد در شب از رنگ فسفری به کارگیری می ‌خواهد شد.

در زمان روز انرژی را به خویش جذب کرده و در شب انرژی خویش را به طور فروغ آزاد کرده و اعداد نمایان گر می گردند.

سنسور فشار (ترانسمیتر فشار) چیست ؟
سنسور فشار یا این که ( ترانسمیتر فشار) یک تجهیز اندازه گیری فشار میباشد که پارامتر مکانیکی فشار را به یک سیگنال خروجی الکتریکی تبدیل می نماید.
ارشاد جهت گزینش سنسور فشار متناسب با نوع کاربرد و موقعیت محیطی همواره یک کدام از اصلی ترین نیاز های صنعتگران و ماشین سازان است. در اکثری از مفاد نیازی به صرف هزینه زیاد برای تنظیم سنسور فشار نیست البته در بعضی از کاربرد های خاص و حساس گزینش سنسور فشار خطا سنسور و عدم اعتنا به ویژگی ها فنی آن قادر است سبب ساز به صدمات و خسارات جبران ناپذیر خواهد شد.

تعریف و تمجید فشار
در مکانیک سیالات، فشار عبارت میباشد از نیروی معمولی انجام شونده بر روی یک سطح.
از نگاه ریاضی، معیار فشار (P) در یک نقطه به طور تحت مشخص و معلوم میگردد:

تعریف‌و‌تمجید فشار
یکای SI (سیستم استاندارد فی مابین‌المللی واحدها) برای فشار، پاسکال پرشین ابزار دقیق (Pa) میباشد که اسمی میباشد که برای یک نیوتون بر مترمربع (N/m2) تعیین شد‌ه‌است.
بر طبق ضابطه پاسکال، یک تغییر و تحول در فشار در جای جای در یک سیال محدود، در موقعیت سکون، به صورت کاهش نیافته به تک تک نقاط در سیال منتقل می گردد.

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

فشار یکی لبریز کاربردترین کمیت های گزینه استعمال در صنعت های گوناگون میباشد. طیف کبیر ای از گونه های سنسور فشار با خصوصیت های متنوع جانور میباشد که هر مورد متناسب با کاربردی خاص و موقعیت محیطی متنوع پیاده سازی گردیده اند.

تعریف‌و‌تمجید فشار در ویکی پدیا
فشار یک کمیت نرده‌ای میباشد که به طور نیرو بر واحد سطح تعریف و تمجید می‌گردد. یکای فشار در دستگاه میان‌المللی یکاها پاسکال میباشد. یک پاسکال موازی یک نیوتون بر مترمربع (N/m²) میباشد. فشار سرگردان، فشاری میباشد که معمولاً در فشارسنج‌ها علامت داده می گردد و مقدار آن نسبت به فشار دور و اطراف معقول می گردد.
برای ذکر فشار از واحدهای متنوعی استعمال می شود. پاسکال، پوند بر اینچ مربع، میلیمتر ردیف آب، اینچ جیوه، توشه و اتمسفر بعضا از واحدهای مصرف شده برای ذکر فشار میباشد.

اندازه‌گیری فشار و تاریخچه‌ای کوتاه
سال‌های سال میباشد که اندازه‌گیری فشار، گزینه دقت دانش قرار گرفته میباشد. در نقطه نهایی قرن شانزدهم میلادی، گالیلئو گالیله (1564 تا 1642) حق تصویب نوآوری سیستم پمپ آب مصرف شده در سیستم آبیاری را به اسم خویش تصویب کرد.

(بیشتر بدانید: در سال 1592، گالیله با استعمال از یک لوله تست و یک کاسه آب، اولی دماسنج را رمز هم کرد. لوله برعکس گردیده بود و تا نصفه در آب بود، در فیض وقتی که هوای درون لوله خنک خواهد شد، وسعت کاهش پیدا می‌نماید و آب بالا می آید. زمانی این هوا گرم خواهد شد، وسعت بیشتر گردیده و آب به اجبار خارج می‌رود. در سود سطح آب، دمای هوای را اندازه‌گیری می‌نماید.)

هسته‌ی اساسی این پمپ، یک سیستم مکش بود که می‌توانست آب را تا حداکثر 10 متر بالا چیره شود. وی هیچ زمان استدلال این محدودیت را متوجه نشد، که علت‌نصیب دیگر پژوهشگران شد تا این پدیده را آیتم پژوهش قرار بدهند.

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

وی با مالامال کردن یک لوله یک متری با جیوه یک تست جاری ساختن اعطا کرد، یک سوی این لوله سیلد (بسته) بود و سمت دیگر غوطه‌ور در ظرفی از جیوه. ردیف جیوه مدام حدودا 760 میلی‌متر غوطه‌ور بود. وی دقیقا ادله این پدیده را نمی‌دانست، براین اساس آن را به نیروی ساخت و ساز گردیده در سطح زمین نسبت بخشید. توریچلی همینطور فیض گرفت که فضایی جا نهاده در اولِ لوله خالی بوده و نام آن را «خلاء» گذاشت.

پنج سال آنگاه، فیزیکدان فرانسوی بلز پاسکال از این بارومتر بهره برد تا نماد دهد که فشار هوا در بالای کوهستان، کمتر میباشد.

در سال 1650، فیزیکدان آلمانی اتو فون گریکه او‌لین پمپ هوای با صرفه را نوآوری کرد، که رابرت بویل با آن تست‌های تراکم و رفع تراکم را اعمال بخشید و 200 سال آنگاه فیزیکدان و شیمی‌دان فرانسوی ژوزف لویی گیلوساک، انتخاب کرد که فشار گاز، محدود گردیده در حجمی اثبات، متناسب با دمای آن میباشد.

در سال 1849، یوجین بوردون، لوله بوردن را تصویب ابتکار عمل کرد که تا همین امروز برای اندازه‌گیری فشار نسبی گزینه به کار گیری قرار میگیرد. در سال 1893، امیل آماگات از پیستون وزن مرده در اندازه‌گیری‌های فشار بهره برد.

مردان تاریخچه اندازه گیری فشار
در چندین قرن اخیر، با ظهور تکنولوژی دیجیتال، گستره‌ی بسیار متنوعی از امکانات برای کاربردهای متفاوت در بازارها پدیدار شدند. انتخاب خصوصیات فشار از به عبارتی وقتی که به مقادیر قابل اندازه‌گیری تبدیل شد، بها اکثری پیدا کرد.

آحاد سیستم اندازه‌گیری فشار از یک المان اول درست شده میباشد، که در تماس بی واسطه یا این که غیرمستقیم با فرایند میباشد، جایی که تغییرات فشار فیس می دهد و یک المان ثانویه (ترانسمیتر فشار) که وظیفه‌ی آن تبدیل تغییرات در مقادیر قابل اندازه‌گیری برای استعمال در اکران، رسیدگی و در اختیار گرفتن میباشد.

فشار استاتیک، فشار دینامیک، فشار سکون
درین نصیب قصد داریم ترم‌های فشار در مکانیک سیالات و اساسا برنولی را رسیدگی نموده و به معرفی تفاوت‌ها و رابطه بین آنان بپردازیم. این ترم‌ها عبارتند از:
فشار استاتیک (Static Pressure)
فشار دینامیک (Dynamic Pressure)
فشار سکون (Stagnation Pressure, Ram Pressure, Total Pressure, Pitot Pressure)

فشار استاتیک
فشار استاتیک، که گاهی فشار هیدرواستاتیک (Hydrostatic Pressure) نیز نامیده می‌گردد، فشاری میباشد که به وسیله سیالی که در موقعیت استراحت جای دارد، ایفا می شود. این سیال می تواند مایع یا این که گاز باشد. از آن‌جایی که سیال تکان ندارد، فشار استاتیک سود‌ی وزن سیال یا این که به عبارتی نیروی جاذبه‌ی وارد بر ذرات سیال میباشد.

تعریف و تمجید فشار
در واحد SI فشار عبارت است از نتیجه ها تقسیم نیرو بر سطح در حالتی که که به اندازه یک نیوتون فشاری بر سطحی به اندازه یک متر مربع وارد خواهد شد،فشاری برابر با یک نیوتون بر متر مربع جاری ساختن گردیده است.همگی اشکال سنسور های

فشار دارای یک مکانیزم هستند که متناسب با نیروی اعمالی واکنش نماد می دهند.

تعریف فشار در ویکی پدیا
فشار یک کمیت نرده ای می‌باشد و به صورت نیرو بر واحد سطح تمجید می شود یکای فشار در دستگاه دربین المللی پاسکال است.یک پاسکال برابر با یک نیوتون بر متر مربع می‌باشد.فشار سرگردان فشاری می‌باشد که در فشار سنج ها

نمایش داده می شود و مقدار آن به نسبت فشار دور و بر سنجیده می‌شود.

نحوه کارایی سنسورهای فشار
سنسور فشار ممکن سنسور فشار میباشد به صورت سوئیچ فشار و یا به صورت ترانسمیتر فشار باشد که به خواسته در اختیار گرفتن و مطالعه در اپ های مختلفی به فعالیت گرفته میشود.برای اندازه گیری مستقیم فشار می توان از این سنسورها به کار گیری

کرد.و در کنار آن متغیر های دیگری مانند سرعت سیال،شدت جریان مایع یا گاز،سطح سیال و ارتفاع آن را به طور غیر مستقیم اندازه گیری کرد.به همین علت میباشد که سنسورهای فشار با عناوین دیگری مانند ترانسمیتر فشار ،

مانومتر فشار و.. معرفی می شوند.سنسورهای فشار از نگاه تکنولوژی،طراحی،تلاش،مناسب بودن برای برخی کاربردهای خاص و همچنین از لحاظ هزینه با مدل های متفاوتی در بازار مو جود است.بیش از 50 فناوری مختلف در

مسئله تشکیل داد این سنسورها به عمل گرفته شده و حداقل 300 شرکت در سراسر فقید در موضوع ساخت حسگرهای پرشین ابزار دقیق فشار عمل می کنند.این امار نشان دهنده این میباشد که کاربرد سنسورهای فشار بسیار بیشتر از حد تصور است و

می اقتدار آن را به عنوان یک ابزار بسیار اساسی و حیاتی درباره‌ی های متفاوت صنعت و پالایشگاه معرفی کرد.

سوئیچ فشار
برخلاف ترانسدیوسر و ترانسمیترها،فشار که متناسب با کلیه تغییرات فشار سیگنال های الکتریکی است را ایجاد می کند.سوئیچ فشار تجهیزی می‌باشد که می تواند تغییرات فشار در سیالات را تشخیص دهد.و دارای یک سوئیچ

الکتریکی میباشد.که میتواند در یک فشار مشخص،یک کنتاکت الکتریکی را باز و یا بسته نماید.و به محظ اینکه فشار سیال از نقطه تهیه بیشتر و یا معدود تر گردد.سوئیچ تحریک شده شرایط ها،کنتاکت را از حالت باز به حالت بسته

و یا بالعکس تغییر تحول می‌دهد.و هم چنین قابل توجه است که نقطه تنظیم قادر است به صورت ثابت و یا قابل تهیه و تنظیم باشد.

جهت استیناف نوشته‌ی علمی سوئیچ فشار (پرشر سوئیچ) کلیک نمایید.
گیج فشار
ابزاری برای اندازه گیری و نمایش فشار سیالات می باشد..کلاً گیج های فشار به دو دسته ذیل تقسیم می‌شوند:

آنالوگ
دیجیتال
حیران فشار آنالوگ
اغلب به‌این نوع ،گیج فشار عقربه ای یا گیج فشار مکانیکی هم گفته می گردد که از یک عقربه ی متحرک برای نمایش دادن معیار فشار ورودی بر روی یک صفحه نمایش مدرج شده استفاده می کند.که نسبتاً کلیه جا یافت

می گردند.چرا که مورد ای دقیق و ارزان ارزش را ارئه می‌دهند.که به تغذیه و تعمیر احتیاجی ندارد.

سرگردان های فشار دیجیتال
این نوع از گیج های فشار از سنسورها و ریز پردازنده های پیشرفته برای نمایش دقیق فشار بر روی یک نمایشگر دیجیتال استفاده می کنند.در شرایطی که چه این نوع از گیج های دیجیتال گران تر از گیج های آنالوگ می‌باشند اما ویژگی های

بسیار پرکاربردی دارا هستند که آنان را برای کاربردهای گوناگون مناسب می سازد.

گونه های فشار قابل اندازه گیری
سنسورهای فشار بر اساس فشار مرجع به سه تیم زیر تقسیم می گردند:

سرگردان
مطلق
اختلافی
سرگردان:
فشاری که نسبت به فشار اتمسفری گوشه و کنار اندازه گیری می‌گردد فشار سرگردان نامیده می‌شود. این فشار قادر است برای فشارهای بالاتر از فشار اتمسفری،مثبت و برای فشارهای پایین تر از فشار اتمسفری منفی باشد.سنسور

فشار سنج سرگردان دارای دو پورت می باشد و سنسور بعنوان یک واسطه مابین فشار مرجع و فشار مطلوب قرار می گیرد.می توان از کاربردهای معمول این سنسور فشار ،اندازه گیری سطح مایعات در مخزن های دریچه دار با به کارگیری از

اختلاف فشار هیدرواستاتیک و فشار اتمسفری دور و اطراف را نام توفیق.

مطلق:
این نوع سنسورها،اندازه گیری را نسبت به صفر ( خلا) جاری ساختن میدهند.این نوع سنسورهای فشار دارای یک پورت برای ورود و ایفا فشار بر بوی عنصر اندازه گیری فشار می‌باشند و یک تغییر‌و تحول مثبت روی خروجی با دامنه ی مناسب

با فشار اعمالی ساخت می کنند. همچنین از این نحوه برای کاربردهایی که در آن ها فشار اتمسفری اندازه گیری میگردد(بعنوان مثال برای تعیین ارتفاع) به کار گیری میشود. این نوع سنسور فشار نیز همچنین در تجهیزاتی که در

ارتفاعات مختلف گزینه استفاده قرار می گیرندمفید خواهد بود. از انجا که فشار اتمسفری با ارتفاع تغییر می کند،فشارسنج حیران یک مقدار دقیقی را ارئه نمی دهد.از کاربردهای سنسور فشار مطلق می توان به سیستم های پایش

فشار تایر ماشین و به خواسته seo عملکرد آن نیز اشاره کرد.

اختلافی:
این نوع سنسورها شیوه فعالیت مشابهی با سنسورهای حیران دارند و مقدار اختلاف فشار بین دو نفطه را اندازه گیری می کنند.البته در این باره نقطه مرجع یکی از نقاط در خود سیستم می باشدکه این نقطه به وسیله طراح سیستم

مشخص می شود.تغییر‌و تحول در مقدار خروجی بسته به اینکه فشار نقطه مورد نظر نسبت به مرجع گرانقدر تر یا کوچک تر باشد مثبت و یا منفی خواهد بود.قابل ذکر میباشد که دامنه مقدار خروجی متناسب با مقدار اختلاف فشار میان دو

نقطه میباشد. مثلا گاهی سنسورهای فشار اختلافی به منظور اشکارسازی اختلاف فشار در طرفین یک دستگاه به فعالیت می روند.از این سنسورها معمولا برای پایش جریان هوا در تجهیزات تهویه مطبوع هوا و یا HVAC

استعمال می‌گردد.

ساختار سنسور فشار
ساختار سنسورهای فشار را تا حدی اصول سعی آن‌ها (مطلق،حیران،اختلافی) گزینش می کند. یک سنسور فشار مطلق ممکن میباشد به طوری طراحی خواهد شد که بسته به حالت نصب (روی توفیق یک مدار یا تابلو) به فشار انجام

شده از طرف بالا یا زیر پاسخ دهد.بعنوان مثال ایجاد کرد یک پورت به خواسته ورود فشار از سمت بالا قابلیت و امکان دارد سنسور را در معرض خطراتی مانند صدمات فیزیکی و یا آلودگی بوسیله رطوبت و غبار قرار دهد.برای غلبه به این اختلال

سنسوری با ورودی از سمت تحت گزینش می گردد.قابل ذکر است که سنسور سرگردان طوری طراحی می گردد که هم‌زمان فشار اتمسفری به یک سمت و فشار آیتم اندازه گیری به طرف دیگر آن قابل انجام باشد.به طور مشابه یک

سنسور اختلافی دارای دو پورت خواهد بود که از طریق آنها هریک از فشارهای آیتم اندازه گیری با المان اندازه گیری در تماس می‌باشند.

انواع حسگر فشار
روی هم رفته سنسورهای فشار را می اقتدار از حیث دامنه فشار آنها،حالت عملیاتی و از همگی اصلی تر نوع فشار اندازه گیری شده در دسته بندی های متفاوتی قرار دارد. این سنسورها با تمرکز به اهدافشان اشکال مختلفی دارند با

این وجود امکان دارااست فناوری استفاده شده در برخی از مدل های آن یکسان باشد.مجموعاَ سنسورهای فشار را می اقتدار در مدل های زیر قرار داد:

سنسور فشار مطلق:
این نوع از سنسورها فشار محیط را نسبت یه نبود اندازه گیری می کنند.در این نوع از سنسورهای فشار، سمت دوم دیافراگم،سنسور فشار مطلق در خلا قرار میگیرد. بدین ترتیب تغییر تحول شکل آن دقیقا به معیار فشار اندازه گیری شده

مربوط می‌باشد.

سنسور فشار نسبی:
این نوع از حسگرها فشارکلی را نسبت به فشار اتمسفر اندازه گیری می کنند. دستگاه فشارسنج مستعمل برای اندازه گیری فشار باد لاستیک خودرو نمونه ای از این دستگاه ها میباشد.هنگامی که فشار اندازه گیری شده

به وسیله این دستگاه ها صفر باشد به معنای آن می باشد که فشار آن با فشار محیط یکسان است.

سنسور فشار عدم وجود:
ممکن است اصطلاح سنسور فشار خلا برای برخی افراد حیران کننده باشد. درواقع این سنسور بیشتر برای اندازه گیری فشارهای پایین فشار اتمسفر یا فشار منفی به شغل گرفته میگردد. تفاوت اساسی آنها با سنسورهای فشار

مطلق در این هست که به طور معمول برای فشارهای کم و تحت صفر کاربرد دارا‌هستند.

سنسور فشار تفاضلی:
این نوع از حسگرها تفاوت فشار در دو نقطه متعدد را اندازه گیری می کنند که هرمورد از آنان به یک طرف سنسور وصل می گردند. از این ابزار برای اندازه گیری فاکتورهای مختلفی مانند افت فشار در فیلترهای روغن و فیلتر هوا

و اندازه گیری سطح مایع و جریان به کار گیری می گردد.از لحاظ فنی بیشتر سنسورهای جانور در بازار از نوع فشار تفاضلی هستند درواقع فشار را نسبت به فشار عدم وجود یا نسبت به فشار دور و اطراف اندازه گیری می کنند.

سنسور فشار

ترانسمیتر / ترانسدیوسر فشار؟
قابل ذکر میباشد که سنسور فشار یک واژه عمومی برای تعریف و تمجید تجهیزات اندازه گیری فشار می‌باشد.البته بسته به طراحی مدار الکتریکی متناظر،قابلیت دارااست این

عنصر سنسور،ترانسدیوسر یا ترانسمیتر باشد. المان اندازه کیری که وظیفه شناسایی و اندازه گیری تاثیرات فشار وارد شده را برعهده داراست خروجی را

تشکیل داد می کند که نمی تواند به طور مستقیم در یک مدار الکتریکی گزینه به کار گیری قرار بگیرد.پاسخ فیزیکی بایستی تبدیل به یک سیگنال الکتریکی شود و

سپس یک مدار کاندیشنر یا شرایط دهنده سیگنال لازم هست تا سیگنالی قابل به کار گیری و مناسب به دست اید.

ترانسدیوسر فشار
ترانسدیوسرهای فشار یک تجهیز الکترومکانیک هستند که مقادیر فشار را به یک سیگنال ولتاژی تبدیل می کنند که این ولتاژ خروجی می‌تواند از چندین میلی ولت تا یک سری ولت باشد.ترانسدیوسرهای فشار هم مانند سنسورهای

فشار،ولتاژ خروجی را ساخت‌و‌ساز می کنند که با تغییر تحول فشار متناسب است.ترانسدیوسر یک المان اندازه گیری میباشد که با مدار کاندیشنر برای جبران سازی نوسانات دمایی و احتمالا یک تقویت کننده به منظور انتقال سیگنال به سوا

منبع مخلوط می گردد.که به دو مجموعه ذیل تقسیم میشوند:

با خروجی میلی ولت
با خروجی ولتاژی
ترانسدیوسر با خروجی میلی ولت:
همانگونه که از نام آنها معلوم میباشد این ترانسدیوسرها دارای سیگنال خروجی میلی ولت میباشند.و همچنین سیگنال خروجی متناسب با منبع تغذیه می باشد طراحی ساده مدار یک ترانسدیوسر با خروجی میلی ولت به

کم هزینه شدن و کوچک تر شدن اندازه اطراف ی سنسور امداد می کند و به طراحان این قابلیت و امکان را میدهد تا مدارهای رابط را متناسب با کاربردهای خاص خود طراحی کنند. با این وجود محدودیت های مختلفی وجود داراست که باید

در حیث گرفته خواهد شد.به این دلیل‌که محدوده کامل خروجی به طور بی واسطه متناسب با ولتاژ تحریک است.ولتاژ تحریک معمولا می بایست با استعمال از یک منبع تغذیه رگوله شده تولید خواهد شد.علاوه بر آن به دلیل دامنه معدود

خروجی،ترانسدیوسرهای فشار با خروجی میلی ولت عموما برای به کارگیری در گوشه و کنار های الکتریکی دارای نویز مناسب و کارا نمی باشند.و به دلیل آنکه ولتاژ خروجی در اثر وجود مقاومت در سیم های اتصال ضعیف می شود،این

سیم ها باید با طول کوتاه انتخاب شوند. این بدان معناست که سنسور بایستی در فاصله نزدیک به ابزار نصب شود. به طور معمول حداکثر فاصله کاربردی و مجاز حدود 3 تا 6 متر است.

ترانسدیوسر با خروجی ولتاژی:
ترانسدیویرهای فشار با خروجی ولتاژی مشمول تقویت کننده اضافی سیگنال به مراد ارتقا ولتاژ خروجی پل به مقدار گران قدر تر مانند 5 یا 10 ولت میباشد.این نوع ترانسدیوسرها به علت داشتن خروجی ولتازی والا

تر،حساسیت نادر تری نسبت به نویز دارا‌هستند و قابل استعمال در فضا های الکتریکی سخت تر می باشند. همچنین می قدرت از سیم های اتصال زمان بر تری هم به کار گرفت که به سنسور این قابلیت و امکان را می‌دهد تا در فاصله دورتری

نسبت به پل نصب گردد.ولتاژ تغذیه آن ها به طور معمول 8-28 VDC می باشد که این گزینه امکان به کار گیری از یک منبع رگوله نشده کم هزینه را فراهم می کند.به جز مواردی که خروجی ترانسدیوسر 0/5 الی 4/5 VDC می‌باشد

که در‌این‌حالت‌‌ به یک منبع تغذیه رگوله شده 5 VDC احتیاج داریم. مصرف جریان تحت تر بدین مضمون‌ میباشد که آنها همچنین برای تجهیزاتی که با باطری کار می کنند هم مناسب می باشند. ترانسدیوسرهای با خروجی ولتاژ سابق

LIVE ZERO ندارند یعنی وقتی آن ها در فشار صفر قرار دارا هستند سیگنالی تشکیل داد نمی کنند.خطر این امر در ان هست که سیستم نمی تواند فرق در میان یک سنسور خراب سوای خروجی و فشار صفر را تشخیص دهد.

ترانسمیتر فشار
این نوع ترانسمیتر بسیار شبیه به ترانسدیوسرهای فشار می‌باشد.ترانسمیترهای فشار مجموعه ی کامل شده ی ترانسدیوسرهای فشار با کانکتور و گوشه و کنار کامل و آب بندی شده با خروجی استاندارد می‌باشند. معمولا جریان

خروجی آنان در محدوده 4 تا 20 میلی آمپر قراردارد که یک مقدار صنعتی است.قابل توجه می باشد که در کاربرد های متحرک،ترانسمیتر می تواند سبب ساز به کاهش شارژ باتری خواهد شد به خصوص زمانی که به طور مداوم در انتهای

گستره فشار خود مورد استعمال قرار بگیرد.قابل ذکر می باشد که این وسیله،تجهیز اندازه گیری فشاری میباشد که دارای سیگنال خروجی جریانی میباشد.به عنوان کردن دیگیر ترانسمیتر فشار،ولتاژ خروجی سنسور را به سیگنال الکتریکی

جریان تبدیل می کند که به طور معمول برای اتصال به لوپ جریانی استاندارد 20-4 میلی امپر طراحی شده است و به طور وسیع در فرایندهای کنترلی صنعتی از آن‌ها به کار گیری می گردد.برخلاف ترانسدیوسرهای

ولتاژی،ترانسمیترهای فشار یک خروجی جریان با آمپدانس ذیل دارا‌هستند و به طور معمول برای انتقال سیگنال های 4 تا 20 میلی امپر طراحی شده اند و خروجی آنها ممکن میباشد برای استفاده با لوپ جریانی 2 سیمه و یا 4 سیمه

طراحی شود که از هر دو نوع آن به طور گسترده در صنعت استفاده می‌گردد.ترانسمیترهای فشار 4 تا 20 میلی امپر ایمنی نویز الکتریکی بسیار نه را آماده می کنند که این زمینه آنها‌را برای انتقال سیگنال به فواصل

وقت گیر ایده آل می کند.ترانسمیترها میتوانند به وسیله صنایع تغذیه رگوله نشده هم تغذیه شوند اما به طور معمول خروجی جریان برای تجهیزاتی که با باتری تغذیه می‌شوند هنگامی که با فشار بی نقص یعنی حداکثر فشار کاری

خود عمل می کنند مناسب نیستند.

تفاوت ترانسدیوسرها و ترانسمیترهای فشار
ترانسدیوسرها و ترانسمیترهای فشار تیم ای از سنسورهای فشار می باشند که به طور گسترده در تجهیزات صنعتی و اپلیکیشن های کنترلی یک فرایند از آنان به کارگیری می‌شود و به طور معمول در مختصات خروجی با هم تفاوت

دارا هستند. برای اینکه سنسور مناسب خود را برای یک کاربرد معلوم تعیین کنیم نقات قوت و ضعف آنان به طور خلاصه در ادامه گفته می‌شود:

مزایای ترانسدیوسرهای فشار با خروجی میلی ولت
معدود ترین هزینه را دارا‌هستند.
برای مکان هایی که اتصال دربین سنسور و پل میتواند کوتاه باشد بسیار مناسب می‌باشند ( و از دید نویز مشکلی وجود نداشته باشد).
به خواسته تغذیه پل به یک ولتاژ تحریک پایدار نیاز داراست (به ذکر دیگر به یک منبع تغذیه رگوله شده نیاز دارد تا از بروز نوسانات ولتاژ تحریک که بر خروجی تاثیر می گذلرد غربت کند).
مزایای ترانسدیوسر با خروجی ولتاژی
حساسیت نادر تری نسبت به نویز در مقایسه با ترانسدیوسر با خروجی میلی ولت دارد.
فاصله اتصال زمان بر تری نسبت به ترانسدیوسر با خروجی میلی ولت و فاصله اتصال کوتاه تر نسبت به ترانسمیتر فشار.
توان مصرفی آن کم تر از ترانسمیتر فشار است .
می‌تواند با ولتاژ تحریک پل رگوله نشده کار کند.
قدرت مصرفی پایینی دارد.
مزایای ترانسمیتر فشار
در همگی دور و بر های صنعتی که نیازمند سیگنال جریانی 4 تا 20 میلی آمپر هستند قابل استعمال میباشد.
فاصله ارتباطی وقت گیر(تا چندین صد متر).
حساسیت معدود نسبت به نویز.
قدرت مصرفی بالاتری از اشکال ترانسدیوسرها دارااست.
اصول کاری سنسور فشار
سنسورهای فشار براساس عکس العمل فیزیکی در مقابل فشار اعمالی کار می کنند.این سنسورها تغییرات نسبی نتیجه ها را به صورت الکتریکی اندازه گیری می کنند.تمامی این تغییرات متناسب با دامنه انحراف بعداز ایفا

فشار هستند.

گروه بندی سنسور فشار
با دقت به کاربرد مورد نظر سنسورهای فشار را می توان در دسته بندی های مختلفی جای اعطا کرد.قابل ذکر است که مورد ها اشاره شده در ذیل یکی‌از پر کاربرد ترین سنسورهای فشار میباشند.

سنسور فشار خازنی:
این نوع سنسور فشار دارای یک خازن هست که یک برگه صلب و یک دیافراگم انعطاف پذیر به عنوان الکترود دارد.که مساحت این الکترود ها ثابت بوده،درنهایت ظرفیت خازنی متناسب با فاصله فی مابین الکترودها تغییر می کند و فشاری

که باید اندازه گیری خواهد شد به طرف دیافرگم انعطاف پذیر انجام می شود.انحراف بوجود امده موجب تغییر تحول در ظرفیت خازن می‌گردد که می اقتدار آن را به وسیله یک مدار الکتریکی اندازه گیری کرد.

سنسور فشار استرین گیج:
در سنسورهای فشار استرین گیج،فویل یا همان استرین حیران های سیلیکونی به صورت یک پل وتسون چیده شده اند.پل وتسون یک روش برای تبدیل تغییر مقاومت به تغییر تحول ولتاژ میباشد.استرین گیج به یک نوع دیافراگم متصل

شده که هنگام ایفا فشار گمراه میگردد. که این انحراف موجب تغییر در مقاومت استرین حیران خواهد شد.آن گاه سیگنال نتایج بوسیله یمدار پل وتسون اندازه گیری،تقویت و پردازش می‌گردد.هم اکنون خروجی مناسب نیز ساخت

می شود.این سنسور فشار مقاومت بالایی داشته و می‌تواند فشارهای بالا را یاور با تغییرات تبارک دمایی اندازه گیری کند.

سنسور فشار پیزورزیستیو:
این نوع از سنسورها از یک کریستال های پیزوالکتریک که به یک اساس دی الکتریک متصل شده اند ساخته شده اند.تا هیچ گونه نشت جریانی وجود نداشته باشد.کریستال مورد نظر به یک شفت افقی وابسته است که شفت گزینه

نظر هم به یک دیافراگم متصل هست. وقتی که دیافراگم فشاری را حس کند شفت به طرف پایین تکان کرده و فشاری که به کریستال وارد شده سبب ساز به ایجاد کرد ولتاژ می‌گردد.

سنسور فشار ممز (MEMS):
به طور معمول یک سنسور فشار پیزورزستیو یا خازنی مانند بیشتر تجهیزات یا ماژول های الکترونیکی بعنوان یک قطعه نسبتا گرانقدر اماده به شغل تصور می گردند اما همیشه این طور نیست.یک مکانیزم اندازه گیری فشار خازنی یا

پیزو را می اقتدار بر روی سیلیکون نیز پیاده سازی کرد که به آن‌ها سیستم های میکروالکترومکانیک یا MEMS می گویند. تجهیزات MEMS نه تنها سنسورهای فشار بلکه سنسور حرکت و موقعیت و میکروفون های سیلیکونی را

مشتمل بر می‌شوند.و بسیار پایدار و مقرون به صرفه هستند و در مواردی که اطراف و هزینه محدود میباشد کاربرد دارا هستند.مانند تجهیزات اینترنت اشیا و موبایل ها.

نکات اساسی در گزینش سنسور فشار
از آنجایی که سنسورهای فشار بسیار متنوع میباشند و کاربردهای فراوانی دارند ما یحتاج می‌باشد تا مختصات هر سنسور آیتم استیناف قرار بگیرد تا به صدق مورد به کار گیری قرار گیرد که به دنبال به صورت خلاصه به آن می پردازیم:

محدوده فشار
دمای کاری
بعد ها سنسور
نوع سنسور فشار
دقت اندازه گیری
تکرار پذیری
نوع خروجی
پاسخ هنگامی
محدودیت های سنسور فشار
با تمرکز به اینکه سنسورهای فشار دارای محدودیت هایی می باشند،نمی قدرت از آنها در بخش ها متعدد به کار گرفت.مواردی مانند دمای بالا،هیسترزیس،پاسخ هنگامی بسیار بالا،حساسیت به ارتعاشات خارجی و.. کلیه محدودیت

هایی می‌باشند که قابلیت دارد در کاربرد مورد نظر وجود داشته باشد همچنین بایستی دقت داشت که به کارگیری نادرست از این سنسورها سبب ساز از عمل افتادن آنان می شود.به همین خیال و خاطر تفحص مداوم آن‌ها یکی‌از مواردی میباشد که

همواره می بایست به آن دقت داشت.

کاربرد سنسورهای فشار
کاربرد سنسورهای فشار هیچ حد و مرزی ندارد جمعاَ از سنسورهای فشار در صنایع و ازمایشگاه ها و اتاق های در اختیار گرفتن به کارگیری می‌شود.بعنوان مثال سنسورهای فشار راجع به ها زیر کاربرد دارند:

اندازه گیری فشار ورودی و خروجی سیستم
افت فشار
ارتفاع مایع در تانکرها
صنایع غذایی و دارویی
اشتباه و رنج اندازه گیری سنسور فشار
قابل ذکر می‌باشد که سنسور های فشار قابلیت و امکان اندازه گیری فشار از 0/002 بار تا 500 بار را دارا‌هستند.محدوده خطای آن‌ها از 0/1 تا 0/25 درصد فول اسکیل است.
َ

کارایی سنسور فشار چه طور می‌باشد؟
یک سنسور فشار با تبدیل نیروی فشار به سیگنال کوچک الکتریکی که قابل انتقال و نمایش باشد شغل میکند. طبق این همت بدین سنسورها ترانسمیتر (فرستنده) فشار هم گفته می‌شود. معمولا دو سیگنال، یکی سیگنال جریانی در محدوده‌ی ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر و دیگری سیگنال ولتاژ در محدوده‌ی ۰ تا ۱۰ ولت، بیشترین کاربرد را دارند.

ساختار سنسورهای فشار چه‌گونه است؟
ساختار سنسور را می توان براساس اصول عملکرد آن (مطلق، حیران و اختلافی) گروه بندی کرد. سنسور فشار مطلق، فشار نسبت به عدم وجود سنجیده میشود. این نوع سنسورها ممکن است به‌ گونه ای طراحی شود که با توجه به شرایط نصب (روی بُرد یک مدار یا تابلو(Panel))، به فشار انجام شده از طرف بالا یا طرف تحت واکنش دهد. مانند مواردی که در ساخت یک پورت برای ورود فشار از طرف بالا استعمال می گردد، ممکن هست ورودی از سمت بالا سنسور را در معرض خطراتی مانند صدمات فیزیکی یا آلودگی به وسیله غبار و رطوبت قرار دهد، بنابراین می توان از سنسوری سنسور فشار با ورودی از سمت زیر به کار گرفت.

ساختار سنسور فشار
شکل۱- مقایسه دوساختار سنسور فشار با ورودی از بالا و ورودی از تحت
طراحی سنسور گیج معمولا به پرشین ابزار دقیق صورتی انجام می گردد که همزمان فشار اتمسفری به یک سمت و فشار به سمت دیگر را اندازه گیری کند. این درصورتی می باشد که یک سنسور اختلافی دارای دو پورت می باشد و از طریق آن‌ها هر یک از فشارهای مورد اندازه‌گیری با المان اندازه‌گیری در تماس می‌باشند. به عبارت دیگر سنسور های سرگردان، فشار را نسبت به فضا و فشار دور و اطراف اندازه گیری می کنند نه به صورت مطلق. تصویر پایین ساختار سنسورهای گیج و اختلافی را با یکدیگر مقایسه می‌کند.

سنسور سرگردان و سنسور اختلافی
شکل۲-نمای شماتیک سنسور فشارگیج(سمت چپ) و سنسور فشار اختلافی(سمت راست)
اصول کاری در یک سنسور فشار چیست؟
اصول کاری یک سنسور فشار طبق عکس العمل فیزیکی نسبت به فشار اعمالی هست. سنسور فشار تغییرات نسبی به وجود آمده را به صورت الکتریکی اندازه کرده و برای این هدف از پدیده‌هایی مانند تغییر تحول در ظرفیت خازنی، تغییر و تحول در مقاومت اهمی یک استرین‌سرگردان یا کرنش‌سنج (Strain Gauge) و عنصر پیزوالکتریک به کار گیری می‌کند. کل این تغییرات با تمرکز به دامنه انحراف پس از ایفا فشار میباشند.

سنسور فشار خازنی چه گونه عملکردی دارد؟
سنسور فشار خازنی متشکل از یک خازن میباشد که دارای یک برگه صلب (Rigid) و یک دیافراگم انعطاف‌ پذیر به عنوان الکترود می‌باشد. مساحت این الکترودها ثابت می‌باشد، در بهره ظرفیت خازنی با توجه به فاصله در میان الکترودها تغییر‌و تحول می‌کند. فشاری که مد نظر است و بایستی اندازه‌گیری شود روی دیافراگم انعطاف پذیر اجرا میگردد. در منفعت انحراف حاصل موجب بروز تغییر در ظرفیت خازنی می شود براین اساس می‌توان آن را توسط یک مدار الکتریکی اندازه‌گیری نمود.

اصول کاری یک فشار‌سنج خازنی
شکل۳-نمایش اصول کاری یک فشار‌سنج خازنی
سنسورهای فشار استرین‌سرگردان چه‌طور عملکردی دارا هستند؟
در سنسور فشارسنج نوع استرین‌گیج از فویل یا استرین‌سرگردان‌های سیلیکونی به صورت یک پل وتسون استفاده شده هست. پل وتسون راهی برای تبدیل تغییر تحول مقاومت به تغییر‌و تحول ولتاژ میباشد. استرین‌سرگردان به دیافراگمی متصل می باشد که زمانی که فشار اجرا می گردد، دیافراگم هم منحرف می‌ گردد. در نتیجه این انحراف در مقاومت استرین‌سرگردان تغییر تشکیل داد می‌شود. در نهایت مدار پل وتسون سیگنال حاصل را اندازه‌گیری، تقویت و پردازش می‌ کند. نکته حائض اهمیت اینجاست که در کاربردهای عملی تغییر تحول مقاومت کاملا ناچیز هست و نویز و اغتشاش زیادی نیز وجود دارد.به این ترتیب نیاز به فیلترای الکترونیکی خاص برای رفع نویزها میباشد. بدین ترتیب خروجی مناسب (جریان یا ولتاژ) تولید می شود. در شکل ذیل، دیاگرام سنسور فشار استرین‌گیج نماد داده گردیده است.

سنسور فشار استرین سرگردان
شکل۴-دیاگرام سنسور فشار استرین حیران
سنسور‌های فشار پیزو رزیستیو چه گونه عمل می کنند؟
پیزو رزیستیو (Piezo resistive) نیز قادر است به عنوان یک المان اندازه گیری در قالب یک پل به شغل رود. در یک سنسور فشار المان اندازه‌گیری به عنوان یک پل به گونه ای به یک دیافراگم منعطف متصل می باشد تا مقاومت طبق دامنه انحراف دیافراگم متغیر باشد. در اینصورت خطی بودن سنسور به پایداری دیافراگم حین اندازه‌گیری و همچنین خطی بودن استرین گیج و عناصر پیزورزیستیو وابسته هست.

سنسور پیزورزیستیو
شکل۵-سنسور پیزورزیستیو
سنسورهای ممز (MEMS) چه گونه عملکردی دارا‌هستند؟
با دقت به توضیحات داده شده در ارتباط کوشش سنسور فشار، پیزورزیستیو یا خازنی، احتمالا این تصور پیش می‌آید که همچون اکثر تجهیزات یا ماژول‌های الکترونیکی این قطعات می بایست نسبتاً تبارک باشند. این درصورتی می باشد که برخلاف این تصور یک مکانیزم اندازه‌گیری فشار خازنی یا پیزو را می‌توان روی سیلیکون و در ابعاد کوچک درتوان میکرو متر نیز پیاده‌سازی کرد که به آنها سیستم‌های میکرو الکترومکانیکی (Micro Electro Mechanical System) یا (MEMS) می‌گویند. تجهیزات ممز علاوه بر سنسورهای فشار، سنسور جنبش، موقعیت و میکروفون‌های سیلیکونی را نیز شامل می‌شود. این تجهیزات بسیار کوچک، پایدار و مقرون به‌ صرفه میباشند و برای مواردی که گوشه و کنار و هزینه محدود میباشد استفاده می شوند. به عنوان مثال این کاربردها می قدرت تلفن همراه‌ها و تجهیزات اینترنت شی ءها (IOT) را نام توفیق.

نکات مهم در گزینش یک سنسور فشار چیست؟
برای گزینش سنسور فشار یک کدام از مهم‌ترین موارد قابل ملاحظه دامنه و محدوده فشاری می باشد که می‌خواهیم برای آن سنسور تعیین کنیم.
نوع فشار موردی هست که باید هنگام تعیین سنسور به آن دقت کرد، فشار گیج بیشتر در فشار اتمسفریک که به عنوان نقطه مرجع یا نقطه صفر شناخته می‌شود.
نوع خروجی سنسور فشار و رنج آن
توجه سنسور نکته ای می باشد که قیمت آن را تعیین می کند. هرچه اعتنا بالاتر باشد هزینه نیز بیشتر می گردد.
رزولوشن نکته ی کاربردی می باشد که کاربران حین انتخاب سنسور فشار می بایست مد حیث قرار دهند.
طول عمر و تکرار پذیری و دوران وقتی که میخواهید از سنسور استعمال فرمایید نیز موردی است که باید درنظر بگیرید.
درجه تامین سنسور (IP) سطح ایمنی سنسور
نوع کانکشن و اتصالات سنسور هم از حیث الکتریکی و هم از نظر مکانیکی
دور و بر کاربری که می خواهید از سنسور در آن به کار گیری فرمایید. در یک محیط داخلی یا خارجی و یا در یک حیطه پر‌از نویزهای الکترو مغناطیسی از قبیل پمپ ها یا موتورها در هر صورت باید از از محل نصب سنسورها و جانبداری کابل ها اعتقاد حاصل نمایید.
کاربردهای سنسورهای فشار در صنعت چیست؟
سیستم‌ های بخار
سنسورهای فشار برای اندازه‌گیری فشار بخار در سیستم‌های بخارکاربرد دارا هستند. به اینصورت که این بخارها غالبا برای تولید گرما در بعضی از فرآیندهای یک خط ساخت ایجاد می گردند. فشارسنج خلال مشاهده و اندازه‌گیری فشار می تواند وقتی که بخار به سکو حرارت معین خود رسیده و آنگاه با دمای ثابت وارد چرخه تشکیل داد می‌گردد را کنترل و اندازه گیری می کند.

سیستم‌ های بخار
سیستم‌ های بخار
با استعمال از یک سنسور فشار به عنوان یک دستگاه ورودی در سیستم‌ها ی صنعتی که در فایده پروسه خود تشکیل داد بخار با فشار زیاد را دارند، می توان بخارهای داغ که در خطوط انتقال‌شان فشار ایجاد کرد می کنند را به وسیله یک دریچه‌ی باز و بسته‌ شونده‌ منحصر کنترل کرد تا از فشار بخار که سبب ساز به اتفاقات خطرناکی میشود هجران به فعالیت آید. این کار با استفاده از یک برنامه‌ی ساده‌ی PLC قابل انجام می باشد.

فیلترها
سنسورهای فشارسنج در مجاورت بخش اعظمی از فیلترها در فرآیندهای صنعتی نیز کاربرد دارند. با تمرکز به کاهش جربان مایع یا گاز یا … درزمانی که فیلتر کیپ می‌گردد، می توان با استفاده از سنسور فشار در مسیر فیلتر ها متوجه شد که فیلتر کیپ شده و نیاز به تمیزشدن یا ردوبدل دارد.

فیلترها
فیلترها
اندازه گیری سطح با سنسورهای فشار سنج
یک منبع که در حال پر شدن میباشد را نظر بگیرید، با به کار گیری از مقدار فشار هیدرواستاتیکی که توسط سنسور فشاراندازه‌گیری می‌شود و اجرا محاسبات ریاضی روی این فشار و حجم تانک و چگالی منحصربه‌فرد آن مایع، می توان گزینش کرد که در هر لحظه مایع تا چه سطحی (چه ارتفاعی) از منبع پرشده می باشد. اما درصورتیکه منبع بسته باشد، اندازه‌گیری فشار برای تعیین سطح مایع مقداری مشقت بار تر می‌باشد. بنابراین برای تعیین سطح می اقتدار دو سنسور فشار تهیه کرد و فشار تفاضلی را اندازه گرفت. یک سنسور در ذیل منبع قرار میگیرد و فشار مایع را اندازه‌گیری می‌کند و یک سنسور در بالای منبع برای اندازه‌گیری فشار هوای داخل منبع مورد به کارگیری قرار میگیرد. اختلاف این دو فشار و محاسباتی که اعمال میگردد، مشخص و معلوم می‌کند که چه مقدار مایع درون منبع پر شد‌ه‌است.

اندازه گیری سطح با سنسورهای فشار سنج
اندازه گیری سطح با سنسورهای فشار سنج
جدول تبدیل واحد فشار
در جدول زیر، تبدیل واحد فشار برای واحدهای مختلف بیان شده است که می‌توانید از آن‌ها در محاسبات خود استعمال فرمائید.

سنسور فشار چیست؟ چگونه سنسور فشار مناسب را انتخاب کنیم؟
سنسور فشار
سنسور فشار (خلاصه)
در مدیریت اکثر فرآیندهای صنعتی، اندازه گیری فشار بسیار مهم در نظر گرفته می شود. یک سنسور فشار اطلاعات فشار را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. اکثر سنسورهای فشار، تغییر شکل دیافراگم را با توجه به اختلاف فشار اعمال شده در هر دو جهت اندازه گیری می کنند.
تولید کنندگان از نام های مختلفی برای چنین محصولاتی استفاده می کنند. "سنسور فشار" و "سوئیچ فشار" را می توان به عنوان مترادف و معادل استفاده کرد. اصطلاح "فرستنده فشار" برای سنسور فشار استفاده می شود که دارای قطعات الکترونیکی است که آن را قادر می سازد سیگنال خروجی کالیبره شده را ارائه دهد.
در این مقاله نگاه دقیق تری به سنسور فشار خواهیم داشت و سنسور فشار سعی می کنیم هر آنچه را که باید در مورد سنسور فشار بدانید به شما بگوییم.
محصولات سنسور فشار
محتوا
سنسور فشار چیست؟
سنسور فشار چگونه ساخته می شود؟
نوع سنسور فشار
کاربرد و انتخاب سنسور فشار کامل
کاربرد و انتخاب پرشین ابزار دقیق سنسور فشار نسبی (مانومتر).
کاربرد و انتخاب سنسور فشار دیفرانسیل
کدام فناوری سنسور فشار را انتخاب کنیم؟
چگونه سنسور فشار مناسب را انتخاب کنیم؟
سنسور فشار چیست؟ (تفاوت بین فرستنده و مبدل فشار چیست؟)
سنسور فشار یک اصطلاح کلی است که برای توصیف هر وسیله ای که می تواند فشار را تشخیص و/یا اندازه گیری کند استفاده می شود. این دومین اصطلاح پرکاربرد بعد از "ابزار فشار" است.
ما در اینجا در مورد سوئیچ فشار صحبت نمی کنیم، اما از نظر فنی این سوئیچ ها سنسور فشار نیز هستند. لازم به ذکر است که وقتی از این اصطلاح استفاده می کنیم، به یک دستگاه اندازه گیری پیوسته اشاره می کنیم که یک سیگنال مدرج را برای یک واحد اندازه گیری خاص در یک مقیاس یا محدوده مشخص (مثلاً 0-500 psi) خروجی می دهد.
مبدل فشار چیست؟
هنگامی که یک مهندس از اصطلاح مبدل فشار استفاده می کند، معمولاً از این اصطلاح در زمینه خاصی استفاده می کند:
به عنوان مثال، این اصطلاح را می توان به گروهی از عناصر حسگر در یک حسگر (مانند پل واتسون، گیجی که آن را نگه می دارد و دیافراگم متصل به آن) اطلاق کرد.
اصطلاح مبدل فشار همچنین می تواند برای همه سنسورها - اما بدون تقویت سیگنال - به کار رود. به عبارت دیگر سنسور میلی ولت خروجی می دهد. این احتمالاً دقیق‌ترین تعریف از نظر فنی است - اگرچه اغلب به این شکل استفاده نمی‌شود.
یا این اصطلاح را می توان به جای «سنسور فشار» در معنای بسیار کلی و جامع آن به کار برد. در مکالمه عمومی و معمولی، این اصطلاح اغلب به این معنا به کار می رود. پیچیده به نظر می رسد، اما معمولاً به راحتی می توان فهمید که اصطلاح مبدل فشار برای چه استفاده می شود. به عنوان مثال، اگر موضوع در مورد انواع مختلف سنسور فشار باشد، احتمالاً اصطلاح "سنسور فشار" به معنای سنسور بدون تقویت سیگنال است.
ترانسمیتر فشار چیست؟
مانند "مبدل فشار"، اصطلاح فرستنده اغلب در زمینه های مختلف استفاده می شود. از طرف دیگر، سنسورهای فشار عمومی هستند یا به روش دقیق تری استفاده می شوند.
فرستنده فشار در واقع سنسوری است که دارای تقویت سیگنال است. سیگنال تقویت شده و در محدوده ای مانند 20-4 میلی آمپر تنظیم می شود. به این ترتیب، سیگنال می تواند مسافت های طولانی تری را طی کند و کمتر در برابر از دست دادن کیفیت سیگنال آسیب پذیر است.
فرستنده ارتباط مستقیمی با توانایی فرستنده (یا انتقال) سیگنال تقویت شده دارد.
چند نکته مهم در مورد استفاده از مبدل (خروجی و سیم کشی)
این برای شما چه معنایی دارد؟
معنی این کلمات این است که باید به اصطلاحات استفاده شده توجه بیشتری داشته باشید. اگر به یک سنسور فشار نیاز دارید و چیزی به نام سنسور فشار می‌خرید و انتظار دارید که عملکرد مشابهی داشته باشد، ممکن است متوجه شوید که انتظارات شما اشتباه است. ما مطمئن هستیم که می توانید تفاوت بین آنها را تشخیص دهید. اگر مشخصات را با دقت مطالعه کنید، مطمئن هستید که مرتکب چنین اشتباهی نمی شوید.
در برخی کاربردهای خاص و حساس، انتخاب اشتباه سنسور فشار می تواند آسیب های جبران ناپذیری را به همراه داشته باشد، فیلم زیر تاریخچه و تعریف کامل سنسورهای فشار را نشان می دهد.
ارائه سنسورهای فشار چگونه ساخته می شوند؟
بیایید نگاهی گذرا به طراحی و عملکرد سنسور فشار بیاندازیم. سنسور فشار از محل اتصال فشار در نقطه اندازه گیری پیچ می شود. یک سنسور فشار، فشار موجود را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. الکترونیک زمین این سیگنال را تقویت و تعدیل می کند. و بدن مناسب از آن در برابر تأثیرات محیطی محافظت می کند.
سیگنال استاندارد از طریق اتصال الکتریکی برای ارزیابی سیگنال منتقل می شود. اکنون می بینیم که چگونه اجزای جداگانه در منطقه تولید مونتاژ می شوند. در مرحله اول اتصال فشار به عنصر سنسور فشار جوش داده می شود. در کاربردهای اندازه گیری فشار، سنسور فشار از طریق یک اتصال فشار به نقطه اندازه گیری پیچ می شود. عنصر حسگر فشار موجود را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند.
پس از مونتاژ PCB، لوازم الکترونیکی سیگنال سنسور را اضافه و در موقعیت قرار می دهند. اکنون تنها چیزی که لازم است اتصال الکتریکی لازم بین سنسور و PCB است. سیستم مونتاژ شده از قبل سخت شده (فورج خودکار) است. برای اطمینان از فشار طولانی مدت، فشار بالاتر از محدوده فشار استفاده شده برای این سنسور است.
در مرحله بعدی بدن قرار می گیرد. بدن از وسایل الکترونیکی در برابر عوامل مکانیکی و محیطی محافظت می کند. صفحه نمایش های فشار برای بهبود خوانایی و دوام برچسب های تجاری با لیزر اچ می شوند. این کار در یک مرحله با جوش بدنه انجام می شود. سپس اتصال الکتریکی برقرار می شود. برای ارسال سیگنال های عمومی، نظارت بر سیگنال ها بر روی دستگاه ها استفاده می شود.
در حین تنظیم فشار، آزمایش ولتاژ بالا به طور همزمان برای تأیید عملکرد انجام می شود. تجهیزات نصب شده مجهز به لوازم جانبی می باشد. اسناد تجهیزات مانند دستورالعمل های عملیاتی و گزارش های آزمایش کالیبراسیون گنجانده شده است. در نهایت برچسب روی بسته چسبانده می شود، سنسور فشار آماده ارسال است.

راهنمای گزینش سنسور فشار مطلوب
سنسور فشار (ترانسمیتر فشار) چیست ؟
سنسور فشار یا این که ( ترانسمیتر فشار) یک تجهیز اندازه گیری فشار میباشد که پارامتر مکانیکی فشار را به یک سیگنال خروجی الکتریکی تبدیل می نماید.
موعظه جهت انتخاب سنسور فشار متناسب با نوع کاربرد و حالت محیطی همواره یکی‌از مطرح ترین نیاز های صنعتگران و ماشین سازان می‌باشد. در بخش اعظمی از موارد نیازی به صرف هزینه زیاد برای تنظیم سنسور فشار نمی باشد ولی در بعضا از کاربرد های خاص و حساس تعیین خطا سنسور و عدم توجه به خصوصیات فنی آن می‌تواند منجر به صدمات و خسارات جبران ناپذیر شود.

تعریف‌و‌تمجید فشارش
در مکانیک سیالات، فشار عبارت میباشد از نیروی معمولی انجام شونده بر روی یک سطح.
از حیث ریاضی، واحد سنجش فشار (P) در یک نقطه سنسور فشار به طور پایین مشخص و معلوم می شود:

تعریف‌و‌تمجید فشار
یکای SI (سیستم استاندارد در بین‌المللی واحدها) برای فشار، پاسکال (Pa) میباشد که اسمی میباشد که برای یک نیوتون بر مترمربع (N/m2) تعیین شد‌ه‌است.
مبتنی بر ضابطه پاسکال، یک تغییر تحول در فشار در هرجا در یک سیال محدود، در وضعیت سکون، به صورت کاهش نیافته به تک تک نقاط در سیال منتقل می‌شود.

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

فشار یکی‌از مالامال کاربردترین کمیت های آیتم به کارگیری در صنعت های متفاوت می‌باشد. طیف گران قدر ای از انواع سنسور فشار با خصوصیت های متنوع مو جود است که هر کدام متناسب با کاربردی خاص و شرایط محیطی متنوع پیاده سازی گردیده اند.

تعریف‌و‌تمجید فشار در ویکی پدیا
فشار یک کمیت نرده‌ای هست که به طور نیرو بر واحد سطح تمجید میگردد. یکای فشار در دستگاه در بین‌المللی یکاها پاسکال میباشد. یک پاسکال موازی یک نیوتون بر مترمربع (N/m²) میباشد. فشار حیران، فشاری میباشد که معمولاً در فشارسنج‌ها علامت داده می گردد و مقدار آن نسبت به فشار دور و اطراف معقول میگردد.
برای ذکر فشار از واحدهای متنوعی به کار گیری می گردد. پاسکال، پوند بر اینچ مربع، میلیمتر ردیف آب، اینچ جیوه، توشه و اتمسفر بعضا از واحدهای مصرف شده برای ذکر فشار می باشد.

اندازه‌گیری فشار و تاریخچه‌ای کوتاه
سال‌های سال می باشد که اندازه‌گیری فشار، آیتم اعتنا دانش قرار گرفته میباشد. در پایان قرن شانزدهم میلادی، گالیلئو گالیله (1564 تا 1642) حق تصویب اختراع سیستم پمپ آب مستعمل در سیستم آبیاری را به اسم خویش تصویب کرد.

(بیشتر بدانید: در سال 1592، گالیله با استفاده از یک لوله تست و یک پیاله آب، اولین دماسنج را رمز هم کرد. لوله برعکس گردیده بود و تا نصفه در آب بود، در فایده زمانی که هوای درون لوله خنک گردد، وسعت کاهش پیدا می‌نماید و آب بالا میاید. زمانی این هوا گرم خواهد شد، وسعت بیشتر گردیده و آب به تحمیل خارج می‌رود. در منفعت سطح آب، دمای هوای را اندازه‌گیری می‌نماید.)

هسته‌ی مهم این پمپ، یک سیستم مکش بود که می‌توانست آب را تا حداکثر 10 متر بالا پیروزشود. وی هیچ وقت استدلال این محدودیت را متوجه نشد، که علت‌بخش دیگر پژوهشگران شد تا این پدیده را آیتم رسیدگی قرار بدهند.

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

وی با مالامال کردن یک لوله یک متری با جیوه یک تست اجرا بخشید، یک سوی این لوله سیلد (بسته) بود و سمت دیگر غوطه‌ور در ظرفی از جیوه. ردیف جیوه مدام نسبتاً 760 میلی‌متر غوطه‌ور بود. وی دقیقا ادله این پدیده را نمی‌دانست، بنابراین آن را به نیروی ایجاد کرد گردیده در سطح زمین نسبت اعطا کرد. توریچلی همینطور فیض گرفت که فضایی جا گذارده در اولیهِ لوله خالی بوده و نام آن را «خلاء» گذاشت.

پنج سال بعد، فیزیکدان فرانسوی بلز پاسکال از این بارومتر بهره مند شد تا نماد دهد که فشار هوا در بالای کوهستان، کمتر است.

در سال 1650، فیزیکدان آلمانی اتو فون گریکه اولی پمپ هوای باصرفه را ابتکار عمل کرد، که رابرت بویل با آن تست‌های تراکم و رفع تراکم را اعمال بخشید و 200 سال بعد فیزیکدان و شیمی‌دان فرانسوی ژوزف لویی گیلوساک، گزینش کرد که فشار گاز، محدود گردیده در حجمی اثبات، متناسب با دمای آن است.

در سال 1849، یوجین بوردون، لوله بوردن را تصویب اختراع کرد که تا همین امروز برای اندازه‌گیری فشار نسبی آیتم به کارگیری قرار می گیرد. در سال 1893، امیل آماگات از پیستون وزن مرده در اندازه‌گیری‌های فشار بهره برد.

مردان تاریخچه اندازه گیری فشار
در تعدادی قرن اخیر، با ظهور تکنولوژی دیجیتال، گستره‌ی بسیار متنوعی از امکانات برای کاربردهای گوناگون در بازارها پدیدار شدند. انتخاب خصوصیات فشار از به عبارتی وقتی که به مقادیر قابل اندازه‌گیری تبدیل شد، بها بخش اعظمی پیدا کرد.

آحاد سیستم اندازه‌گیری فشار از یک المان اول تشکیل شده است، که در تماس بی واسطه یا این که غیرمستقیم با پروسه است، جایی که تغییرات فشار صورت می دهد و یک المان ثانویه (ترانسمیتر فشار) که وظیفه‌ی آن تبدیل تغییرات در مقادیر قابل اندازه‌گیری برای استعمال در اکران، مطالعه و در دست گرفتن است.

فشار استاتیک، فشار دینامیک، فشار سکون
در این نصیب قصد داریم ترم‌های فشار در مکانیک سیالات و اصولا برنولی را استیناف نموده و به معرفی تفاوت‌ها و رابطه بین آن ها بپردازیم. این ترم‌ها عبارتند از:
فشار استاتیک (Static Pressure)
فشار دینامیک (Dynamic Pressure)
فشار سکون (Stagnation Pressure, Ram Pressure, Total Pressure, Pitot Pressure)

فشار استاتیک
فشار استاتیک، که گاهی فشار هیدرواستاتیک (Hydrostatic Pressure) نیز نامیده میشود، فشاری میباشد که بوسیله سیالی که در وضعیت استراحت جای دارد، اعمال میگردد. این سیال قادر است مایع یا این که گاز باشد. از آن‌جایی که سیال جنبش ندارد، فشار استاتیک بهره‌ی وزن سیال یا این که به عبارتی نیروی جاذبه‌ی وارد بر ذرات سیال است.

برای به حساب آوردن‌ی فشار استاتیک دو طرز وجود داراست:

طریق استعمال از ارتباط‌ی ذیل میباشد:
به حساب آوردن‌ی فشار استاتیک
P = فشار

F = نیروی جاری ساختن شونده به وسیله سیال

A = سطحی که به آن نیرو وارد می شود

نحوه به حساب آوردن‌ی به حساب آوردن هد فشار (Pressure Head)

در‌این طرز هد فشار ذکر‌ گر مقدار ارتفاعی است که سیال، در شکل از بین رفتن و حذف نیروهای محدود کننده وارد به آن، بالا می‌رود. به این ترتیب واحد “هد فشار” از محصول ارتفاع است.

هد فشار موازی میباشد با تقسیم فشار بر وزن اختصاصی سیال

احتساب هد فشار
فشار داینامیک
فشار دینامیک، فشاری میباشد که به جهت حرکت سیال به‌وجود می آید. این فشار در سیالات تراکم ناپذیر به طور پایین تعریف می شود:

فشار داینامیک
که در آن، ρ چگالی سیال، و V شدت جریان سیال میباشد.

در واقع فشار دینامیک متعلق به سرعت سیال و اصل برنولی میباشد و یکی ترم‌های معادله برنولی میباشد.

معادله برنولی
فشار سکون
در دینامیک سیالات، فشار سکون (فشار پیتو یا این که فشار مجموع)، فشار استاتیک در نقطه‌ی سکون (Stagnation Point) در جریان یک سیال می باشد. در نقطه‌ی سکون، سرعت سیال صفر بوده و تمامی‌ی انرژی جنبشی به طور ایزونتروپیک به فشار تبدیل میشود.

فشار سکون موازی با نتایج گردآوری دو فشار دینامیک و استاتیک یک جریان آزاد می باشد:

فشار سکون

محاسبه‌ی فشار استاتیک در جریان باطن یک لوله
بایستی اعتنا داشت در‌این‌صورت‌ برای احتساب‌ی فشار استاتیک در جریان داخل یک لوله، بایستی طول سیال را از محور میانی لوله در لحاظ گرفت.

فشار استاتیک ، فشار داینامیک و فشار سکون چه تفاوتهای با یکدیگر دارا هستند ؟

بیشتر بدانیم

تفاوت سنسور فشار، ترانسدیوسر فشار، ترانسمیتر فشار، سوئیچ فشار و سرگردان فشار
سنسور فشار
اصطلاح “سنسور فشار” را می قدرت یک توصیفی کلی برای هر تجهیزی در حیث گرفت که کمیت فشار را اندازه گیری کرده و خروجی قابل قبولی را در جواب به آن ارائه می دهد. به عبارت دیگر سنسور فشار به تجهیزی گفته می گردد که فشار را اندازه گیری کرده و آن را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می نماید.

جمعاَ سنسور فشار یک اصطلاح محصل است که شامل تک تک ترانسدیوسرهای فشار، ترانسمیترهای فشار و سوئیچ های فشار می‌گردد. کلیه ترانسدیوسرها، ترانسمیترها و سوئیچ های فشار، نوعی سنسور فشار هستند.

ترانسمیتر فشار (ترنسمیتر فشار)
ترانسمیتر فشار، تجهیز اندازه گیری فشاری است که دارنده سیگنال خروجی جریانی میباشد. به عبارت دیگر ترانسمیتر فشار، ولتاژ خروجی سنسور را به یک سیگنال الکتریکی جریانی تبدیل می نماید که معمولاً برای اتصال به لوپ جریانی استاندارد 4 – 20 mA پیاده سازی گردیده و به صورت کبیر در روند های کنترلی صنعتی آیتم استعمال قرار می‌گیرد.

در مقابل ترانسدیورهای ولتاژی، ترانسمیترهای فشار، یک خروجی جریانی با امپدانس تحت دارا هستند و معمولا برای جابجایی سیگنال های 4 – 20 mA پیاده سازی گردیده اند. خروجی آن ها ممکن میباشد برای استفاده با لوپ جریانی ۲ سیمه یا این که حتی ۴ سیمه پیاده سازی خواهد شد که از هر دو نوع به صورت وسیعی در صنعت استفاده می‌گردد.

ترانسدیوسر فشار
ترانسدیوسر فشار، یک تجهیز الکترومکانیکی میباشد که مقادیر فشار را به یک سیگنال ولتاژی تبدیل می نماید. این ولتاژ خروجی قادر است در‌حد تعدادی میلی ولت یا این که تعدادی ولت باشد. بنابراین به طور کلی ترانسدیوسرهای فشار به دو مجموعه تقسیم می گردند:

ترانسدیوسر فشار با خروجی میلی ولت
ترانسدیوسر فشار با خروجی ولتاژی

سوئیچ فشار
خلاف ترانسدیوسر و تراسنمیتر فشار که متناسب با کلیه تغییرات فشار یک سیگنال الکتریکی ساخت و ساز می نمایند، سوئیچ فشار (پرشر سوئیچ) تجهیزی میباشد که کار کشته به تشخیص تغییرات در فشار سیال هست و دارنده یک سوئیچ الکتریکی میباشد که قادر است در یک فشار مشخص (نقطه Set point) یک کنتاکت الکتریکی را گشوده یا این که بسته کند. به عبارت دیگر به محض اینکه فشار سیال از نقطه تنظیم (Set point) بیشتر یا این که کمتر شود (متناسب با نوع سوئیچ فشار)، سوئیچ تحریک گردیده وضعیت ها کنتاکت را از موقعیت گشوده (NO) به وضعیت بسته (NC) و یا این که برعکس تغییر و تحول میدهد. همینطور نقطه تنظیم می‌تواند به طور یا این که اثبات یا این که قابل تهیه باشد.

سرگردان فشار
حیران فشار (پرشر حیران) یک تجهیز برای اندازه گیری و اکران فشار سیالات (مایعات و گازها) هست. معمولا زمانی که درباره پرشر حیران کلام می کنیم به خاطر سرگردان های آنالوگ عقربه ای با شیت اکران مدرج گردیده می‌افتیم. اما در واقع در مجموع سرگردان های فشار به دو دسته تحت تقسیم می گردند:

حیران فشار (پرشر گیج) آنالوگ (Analog Gauge)
حیران فشار (پرشر حیران) دیجیتال (Digital Gauge)
گیج فشار آنالوگ
حیران های فشار آنالوگ، که اکثر اوقات به آن ها حیران مکانیکی یا این که سرگردان فشار عقربه ای نیز گفته میشود، از یک عقربه متحرک به خواسته اکران دادن ترازو فشار ورودی بر روی یک صفحه اکران مدرج گردیده به کار گیری می نمایند. سرگردان های فشار آنالوگ حدودا تمامی جا یافت می‌شود چون آیتم ای ظریف و ارزان ارزش را ارائه می دهد که به تغذیه و تعمیر و محافظت احتیاجی ندارد.

حیران های فشار دیجیتال
سرگردان های فشار دیجیتال از سنسورها و ریز پردازنده های توسعه یافته برای اکران بسیار ظریف فشار بر روی یک نمایشگر دیجیتال به کار گیری می نمایند. گرچه سرگردان های فشار دیجیتال کلاً گران خیس از سرگردان های فشار آنالوگ می باشند، اما خصوصیت های جذابی به یار دارا‌هستند که آنها‌را برای کاربرد های گوناگون مطلوب می سازد.

سنسور فشار چیست و چه کاربردی دارااست؟
فشار یکی‌از مهم‌ترین عواملی میباشد که در عملیات صنعت های متعدد بایستی به آن اعتنا کرد 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 می گویند، برای این خواسته به کارگیری می‌گردد. پیرو‌ی نوشته‌علمی، در باب شیوه‌ی همت این کالا، اشکال و کاربرد آن، بیشتر سخن میکنیم.

سنسور فشار چیست؟
در تعریف‌و‌تمجید معمولی، سنسور فشار، وسیله‌ای میباشد که در اختیار گرفتن فشار واردشده به یک دستگاه را بر عهده دارااست. این ابزار، یک کوشش مکانیکی (فشار) را به یک سیگنال الکترونیکی آنالوگ تبدیل می‌نماید. از این سنسورها می‌اقتدار برای اندازه‌گیری پارامترهای دیگری هم به صورت غیر بی واسطه به کار گرفت. دبی سیال، سرعت، سطح و طول مایعات، به عنوان مثال این پارامترها می باشند. چنانچه عشق و علاقه‌مند می باشید می توانید نوشته‌ی‌علمی لامپ سیگنال را استیناف نمایید.

سنسور فشار

گونه های سنسور فشار
سنسور فشار صنعتی را می‌اقتدار به گونه های متعدد تقسیم کرد. برای گروه‌بندی این کالا، عامل ها زیادی دخیل می‌باشند که هرمورد، سنسورهای فشار را به گروه‌های مختلفی تقسیم می‌نمایند. شناخت با این تیم‌بندی‌ها، التفات متعددی دارااست. زیرا گزینش ترانسمیتر فشار غلط برای عملیاتی که دارید، با دادن داده ها اشتباه به شما قادر است جراحت‌های متعددی به کارتان وارد نماید. در پی، آغاز گونه های فشاری که‌این دستگاه انداز‌ه‌گیری می‌نماید، رسیدگی می کنیم، بعد از آن به یک نوع دیگر تیم‌بندی سنسورهای فشار می پردازیم.

اشکال فشار مرجع
به صورت کلی، فشارهایی که‌این دستگاه‌های اندازه‌گیری می‌نمایند، به سه مجموعه تقسیم میشود:

فشار مطلق (Absolute Pressure)
درین نوع از سنسورهای فشار، سمت دوم دیافراگم سنسور فشار مطلق در سنسور فشار خلاء قرار میگیرد. به این ترتیب تغییر و تحول صورت آن، دقیقا به واحد سنجش فشار اندازه‌گیری‌گردیده مربوط میگردد.

فشار نسبی (Relative Pressure)
در سنسورهای فشاری که‌این نوع از فشار را اندازه‌گیری می‌نمایند، سمت دوم دیافراگم دستگاه در فشار اتمسفر قرار میگیرد. در فیض، فشاری که اندازه‌گیری می‌گردد، نتیجه ها تفاوت فشار اتمسفر و فشار وارده‌شد‌ه‌است.

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

اشکال سنسور فشار

گونه های سنسور فشار بر طبق نوع سعی
خلال نوع فشار مرجع، نوع کوشش این دستگاه‌ها نیز میتواند معیاری برای گروه‌بندی حسگر فشار در لحاظ گرفته گردد. در‌پی، مهم‌ترین این سنسورهای فشار را میبینید:

سرگردان کشش پیزو رزیستور
سنسور فشار خازنی
سنسور فشار الکترومغناطیسی
پیزو الکتریک
سنسور فشار نوری
سنسور فشار پتانسیومتری
سنسور فشار رزونانس
سنسور فشار بر پایه ی دما
سنسور فشار یوزانسیون
اما دست اندرکاران دیگری هم میباشند که مبتنی بر آنان این ابزار را تیم‌بندی کرد. در‌صورتی‌که در بازار، اسم‌هایی مانند سنسور فشار الکترونیک یا این که سنسور فشار دیجیتال شنیدید، این مجموعه‌بندی‌ها، مبنی بر عواملی مثل ساختار ابزار آیتم مشاجره می باشند.

کاربرد سنسور فشار
کاربرد بدون واسطه این ابزار را که از اسم آن هم می‌قدرت تشخیص بخشید و نیاز به گفت و گو متعددی ندارد. البته از این کالا، استعمال های دیگری هم می‌گردد که به‌دنبال به بعضی از آنان اشاره می کنیم.

اجزای سنسور فشار

گزینش طول از سطح دریا
انتخاب طول از سطح دریا، یکی‌از کاربردهای غیر بدون واسطه این ابزار میباشد. اما پرشین ابزار دقیق این کاربرد در بازه زمانی‌ی ارتفاعی مشخصی (تا ۱۱۰۰۰ متر) پاسخگو میباشد و در فراتر از این طول پاسخ نمی‌دهد. از این کاربرد در هواپیماها، موشک‌ها، بالن‌های هواشناسی و … استعمال می شود.

اندازه‌گیری جریان
با اعتنا به تاثیر ونتوری و ارتباط‌ی این پارامتر با فشار، می‌قدرت جریان را متساوی‌گیری کرد.

اندازه‌گیری طول و عمق
با به کارگیری از فرمول‌های خاصی، می‌قدرت طول سطح مایعات را هم با امداد حسگر فشار اندازه‌گیری کرد. از این کاربرد بیشتر برای گزینش جای جایگیری اجسامی که در آب غوطه‌ور میباشند استعمال می گردد. مانند غواص ها و تحت دریایی‌ها. به کار گیری‌ی دیگر این کاربرد، گزینش سطح طول باطن یک مخزن نیزمی‌باشد.

درایت از نشتی
در صورتیکه که بتوانی افت فشار را اندازه‌گیری کنیم، خواهیم توانست از این دلیل برای تشخیص این که آیا در یک سیستم نشتی وجود دارااست یا این که نه نیز به کار گرفت. برای این فعالیت هم می‌قدرت فشار یک سیستم را با فشار سیستمی دیگر که نشتی معلومی داراست، مقایسه کرد و هم این که فشار یک سیستم را در مدت‌های هنگامی گوناگون اندازه‌گیری و آنها را با یکدیگر مقایسه نمود.
برای رسیدگی بیشتر می توانید درپوش پلاستیکی رزوه‌دار را بازرسی نمایید.

کاربردهای خاص ترانسمیتر فشار
خلال کاربردهایی که در ابتدا به آنان اشاره کردیم، استعمال از ترانسمیتر فشار، در بعضی از مسئله‌ها، رده خاصی دارااست. سیستم‌های خنک‌کننده، تلفن همراه‌ها، سوله‌ها و کارخانه‌های دارنده برق صنعتی و … برای مثال جاهای پرکاربرد‌ی برای حسگر فشار می‌باشند.

نکات ما یحتاج در گزینش سنسور فشار
هنگام خرید ترانسمیتر فشار، می بایست به نکاتی اعتنا نمایید که شاید منجر گردد در بها خرید آن صرفه‌جویی فرمائید. اما شاید پیش بینی این نکات، منجر گردد یک سنسور با ارزش فراتر تنظیم نمائید، ولی ارزش سنسور فشار، می تواند در آتی، هزینه‌های شمارا کم کند. در خرید سنسور فشار، خوب میباشد فاکتورهای پایین را در حیث بگیرید تا شایسته ترین تعیین را داشته باشید:

محدوده‌ی فشار متبوع
نوع فشاری که قرار میباشد اندازه‌گیری خواهد شد
خروجی متبوع
توجه ما یحتاج برای سنسور
رزولوشن اکران
چرخه قدمت ترانسمیتر
مراحل اتصالات
حالت محیطی
جبران دما
سازش شیمیایی
حمایت فنی

به عنوان مثال مواردی چون دبی سیال/ گاز، سرعت، سطح مایع و ارتفاع مخازن را می توان به عنوان ضریبی از فشار معرفی کرد. سنسورهای فشار از دید تکنولوژی، طراحی، کارایی، توجه، خروجی،کاربرد و بها با هم گوناگون هستند. تاحدودی می توان اذعان کرد بیش از ۵۰ تکنولوژی ایجاد کرد و دست‌کم ۳۰۰ شرکت آفریننده در سراسر فقیه وجود دارد. هم چنین گروهی از سنسورهای فشار می باشند که برای اندازه گیری شرایط پویای (داینامیک) تغییرات سریع طراحی شده اند. برای مثال می قدرت از کاربرد این نوع سنسورها ، اندازه گیری فشار احتراق سیلندر موتور و یا گاز توربین را گفت. این نوع سنسورها غالبا از مواد پیزوالکتریک مانند کوارتز تشکیل یافته اند.

فهرست مطالب
کوشش سنسور فشار چه طور است؟
ساختار سنسورهای فشار به چه شکل می‌باشد؟
اصول کاری در یک سنسور فشار چیست؟
سنسور فشار خازنی چه گونه عملکردی داراست؟
سنسورهای فشار استرین‌گیج چه طور عملکردی دارا‌هستند؟
سنسور‌های فشار پیزو رزیستیو به چه شکل عمل می کنند؟
سنسورهای ممز (MEMS) چه‌گونه عملکردی دارا‌هستند؟
نکات اساسی در تعیین یک سنسور فشار چیست؟
کاربردهای سنسورهای فشار در صنعت چیست؟
اندازه گیری سطح با سنسورهای فشار سنج
جدول تبدیل واحد فشار
برای اطلاعات بیشتر به مقالات تحت مراجعه‌نمایید:
کارایی سنسور فشار چه طور هست؟
یک سنسور فشار با تبدیل نیروی فشار به سیگنال کوچک الکتریکی که قابل انتقال و نمایش باشد فعالیت میکند. طبق این همت به این سنسورها ترانسمیتر (فرستنده) فشار هم گفته میشود. معمولا دو سیگنال، یکی از سیگنال جریانی در محدوده‌ی ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر و دیگری سیگنال ولتاژ در محدوده‌ی ۰ تا ۱۰ ولت، بیشترین کاربرد را دارا‌هستند.

ساختار سنسورهای فشار چگونه هست؟
ساختار سنسور را می توان براساس اصول عملکرد آن (مطلق، سرگردان و اختلافی) دسته بندی کرد. سنسور فشار مطلق، فشار نسبت به نبود سنجیده می‌گردد. این نوع سنسورها ممکن میباشد به‌ گونه ای طراحی شود که با تمرکز به شرایط نصب (روی بُرد یک مدار یا تابلو(Panel))، به فشار ایفا شده از طرف سنسور فشار بالا یا طرف تحت عکس العمل دهد. مانند مواردی که در تشکیل داد یک پورت برای ورود فشار از طرف بالا استفاده میشود، ممکن می باشد ورودی از سمت بالا سنسور را در معرض خطراتی مانند صدمات فیزیکی یا آلودگی بوسیله غبار و رطوبت قرار دهد، بنابراین می توان از سنسوری با ورودی از سمت تحت استفاده کرد.

ساختار سنسور فشار
شکل۱- مقایسه دوساختار سنسور فشار با ورودی از بالا و ورودی از تحت
طراحی سنسور سرگردان معمولا به صورتی اجرا می‌گردد که هم‌زمان فشار اتمسفری به یک سمت و فشار به سمت دیگر را اندازه گیری کند. این درصورتی هست که یک سنسور اختلافی دارای دو پورت میباشد و از طریق آنها هر مورد از فشارهای گزینه اندازه‌گیری با المان اندازه‌گیری در تماس میباشند. به عبارت دیگر سنسور های حیران، فشار را نسبت به اطراف و فشار اطراف اندازه گیری می کنند نه به صورت مطلق. تصویر زیر ساختار سنسورهای گیج و اختلافی را با یکدیگر مقایسه می‌کند.

سنسور گیج و سنسور اختلافی
شکل۲-نمای شماتیک سنسور فشارگیج(سمت چپ) و سنسور فشار اختلافی(سمت راست)
اصول کاری در یک سنسور فشار چیست؟
اصول کاری یک سنسور فشار طبق عکس العمل فیزیکی نسبت به فشار اعمالی میباشد. سنسور فشار تغییرات نسبی به وجود آمده را به صورت الکتریکی اندازه کرده و برای این غرض از پدیده‌هایی مانند تغییر تحول در ظرفیت خازنی، تغییر در مقاومت اهمی یک استرین‌حیران یا کرنش‌سنج (Strain Gauge) و پرشین ابزار دقیق عنصر پیزوالکتریک به کارگیری می‌کند. تمام این تغییرات با دقت به دامنه انحراف بعداز اجرا فشار هستند.

سنسور فشار خازنی چگونه عملکردی دارااست؟
سنسور فشار خازنی متشکل از یک خازن است که دارای یک شیت صلب (Rigid) و یک دیافراگم انعطاف‌ پذیر به عنوان الکترود میباشد. مساحت این الکترودها ثابت میباشد، در نتیجه ظرفیت خازنی با تمرکز به فاصله میان الکترودها تغییر‌و تحول می‌کند. فشاری که مد لحاظ میباشد و باید اندازه‌گیری گردد روی دیافراگم انعطاف پذیر انجام میشود. در سود انحراف نتایج موجب بروز تغییر و تحول در ظرفیت خازنی می‌گردد بنابراین می‌توان آن را بوسیله یک مدار الکتریکی اندازه‌گیری نمود.

اصول کاری یک فشار‌سنج خازنی
شکل۳-نمایش اصول کاری یک فشار‌سنج خازنی
سنسورهای فشار استرین‌سرگردان چه گونه عملکردی دارند؟
در سنسور فشارسنج نوع استرین‌گیج از فویل یا استرین‌سرگردان‌های سیلیکونی به صورت یک پل وتسون مصرف شده می باشد. پل وتسون راهی برای تبدیل تغییر و تحول مقاومت به تغییر ولتاژ است. استرین‌حیران به دیافراگمی متصل می باشد که زمانی که فشار انجام میگردد، دیافراگم هم منحرف می‌ گردد. در سود این انحراف در مقاومت استرین‌حیران تغییر‌و تحول تشکیل داد میشود. در نهایت مدار پل وتسون سیگنال حاصل را اندازه‌گیری، تقویت و پردازش می‌ کند. نکته مهم اینجاست که در کاربردهای عملی تغییر و تحول مقاومت کاملا ناچیز می‌باشد و نویز و اغتشاش زیادی نیز وجود دارد.بدین ترتیب نیاز به فیلترای الکترونیکی خاص برای رفع نویزها میباشد. بنابراین خروجی مناسب (جریان یا ولتاژ) ساخت‌و‌ساز میشود. در شکل زیر، دیاگرام سنسور فشار استرین‌حیران علامت داده گردیده است.

سنسور فشار استرین گیج
شکل۴-دیاگرام سنسور فشار استرین حیران
سنسور‌های فشار پیزو رزیستیو چه‌گونه کار می کنند؟
پیزو رزیستیو (Piezo resistive) نیز می تواند به عنوان یک المان اندازه گیری در قالب یک پل به عمل رود. در یک سنسور فشار المان اندازه‌گیری به عنوان یک پل به گونه ای به یک دیافراگم منعطف متصل میباشد تا مقاومت طبق دامنه انحراف دیافراگم متغیر باشد. در اینصورت خطی بودن سنسور به پایداری دیافراگم حین اندازه‌گیری و همچنین خطی بودن استرین گیج و موادسازنده پیزورزیستیو وابسته میباشد.

سنسور پیزورزیستیو
شکل۵-سنسور پیزورزیستیو
سنسورهای ممز (MEMS) چگونه عملکردی دارا‌هستند؟
با دقت به توضیحات داده شده در مورد همت سنسور فشار، پیزورزیستیو یا خازنی، احتمالا این تصور پیش میاید که همچون اکثر تجهیزات یا ماژول‌های الکترونیکی این قطعات باید نسبتاً گران قدر باشند. این درصورتی می باشد که برخلاف این تصور یک مکانیزم اندازه‌گیری فشار خازنی یا پیزو را می‌قدرت روی سیلیکون و در بعدها کوچک درتوان میکرو متر نیز پیاده‌سازی کرد که به آنها سیستم‌های میکرو الکترومکانیکی (Micro Electro Mechanical System) یا (MEMS) میگویند. تجهیزات ممز ضمن سنسورهای فشار، سنسور تکان، موقعیت و میکروفون‌های سیلیکونی را نیز مشمول می‌شود. این تجهیزات بسیار کوچک، پایدار و مقرون به‌ صرفه هستند و برای مواردی که اطراف و هزینه محدود میباشد به کار گیری میشوند. برای مثال این کاربردها می توان موبایل‌ها و تجهیزات اینترنت شی ها (IOT) را نام توفیق.

نکات مهم در انتخاب یک سنسور فشار چیست؟
برای تعیین سنسور فشار یکی مطرح ترین موردها قابل ملاحظه دامنه و محدوده فشاری میباشد که می خواهیم برای آن سنسور تعیین کنیم.
نوع فشار موردی میباشد که می بایست هنگام انتخاب سنسور به آن اعتنا کرد، فشار گیج بیشتر در فشار اتمسفریک که به عنوان نقطه مرجع یا نقطه صفر شناخته می‌گردد.
نوع خروجی سنسور فشار و مشقت آن
اعتنا سنسور نکته ای است که بها آن را تعیین می کند. هرچه اعتنا بالاتر باشد هزینه نیز بیشتر می گردد.
رزولوشن نکته ی کاربردی می‌باشد که کاربران حین انتخاب سنسور فشار باید مد حیث قرار دهند.
طول عمر و تکرار پذیری و فرصت وقتی که می‌خواهید از سنسور استعمال نمائید نیز موردی میباشد که باید درنظر بگیرید.
مرتبه هواخواهی سنسور (IP) سطح ایمنی سنسور
نوع کانکشن و اتصالات سنسور هم از نظر الکتریکی و هم از دید مکانیکی
دور و اطراف کاربری که می خواهید از سنسور در آن به کار گیری نمائید. در یک فضا داخلی یا خارجی و یا در یک حوزه‌ مملو‌از نویزهای الکترو مغناطیسی از قبیل پمپ ها یا موتورها در هر صورت بایستی از از محل نصب سنسورها و پناه کابل ها باور نتیجه ها نمائید.
کاربردهای سنسورهای فشار در صنعت چیست؟
سیستم‌ های بخار
سنسورهای فشار برای اندازه‌گیری فشار بخار در سیستم‌های بخارکاربرد دارند. به اینصورت که این بخارها غالبا برای ایجاد کرد گرما در برخی از فرآیندهای یک خط ساخت ساخت می شوند. فشارسنج خلال مشاهده و اندازه‌گیری فشار می‌تواند وقتی که بخار به جايگاه حرارت مشخص خود رسیده و پس از آن با دمای ثابت وارد چرخه ایجاد کرد می‌شود را در دست گرفتن و اندازه گیری می کند.

سیستم‌ های بخار
سیستم‌ های بخار
با به کارگیری از یک سنسور فشار به عنوان یک دستگاه ورودی در سیستم‌ها ی صنعتی که در بهره پروسه خود تشکیل داد بخار با فشار زیاد را دارا‌هستند، می اقتدار بخارهای داغ که در خطوط انتقال‌شان فشار ساخت‌و‌ساز می کنند را توسط یک دریچه‌ی باز و بسته‌ شونده‌ منحصر به فرد کنترل کرد تا از فشار بخار که سبب ساز به اتفاقات خطرناکی میشود دوری به کار آید. این شغل با به کارگیری از یک نرم افزار‌ی معمولی‌ی PLC قابل انجام می‌باشد.

فیلترها
سنسورهای فشارسنج در مجاورت بسیاری از فیلترها در فرآیندهای صنعتی نیز کاربرد دارند. با تمرکز به کاهش جربان مایع یا گاز یا … درزمانی که فیلتر کیپ می شود، می اقتدار با به کار گیری از سنسور فشار در مسیر فیلتر ها متوجه شد که فیلتر کیپ شده و نیاز به تمیزشدن یا ردوبدل داراست.

فیلترها
فیلترها
اندازه گیری سطح با سنسورهای فشار سنج
یک منبع که در حال مالامال شدن میباشد را حیث بگیرید، با استفاده از مقدار فشار هیدرواستاتیکی که بوسیله سنسور فشاراندازه‌گیری می‌گردد و اجرا محاسبات ریاضی روی این فشار و حجم تانک و چگالی منحصر آن مایع، می قدرت تعیین کرد که در هر لحظه مایع تا چه سطحی (چه ارتفاعی) از منبع پرشده است. اما درصورتیکه منبع بسته باشد، اندازه‌گیری فشار برای گزینش سطح مایع کمی سخت تر هست. بنابراین برای گزینش سطح می اقتدار دو سنسور فشار تهیه کرد و فشار تفاضلی را اندازه گرفت. یک سنسور در پایین منبع قرار میگیرد و فشار مایع را اندازه‌گیری می‌کند و یک سنسور در بالای منبع برای اندازه‌گیری فشار هوای درون منبع گزینه به کار گیری قرار می‌گیرد. اختلاف این دو فشار و محاسباتی که جاری ساختن می‌شود، مشخص و معلوم می‌کند که چه مقدار مایع باطن منبع پر شد‌ه‌است.

اندازه گیری سطح با سنسورهای فشار سنج
اندازه گیرالکی سطح با سنسورهای فشار سنج
جدول تبدیل واحد فشار

از نظر فیزیکی، تنش مقدار نیروی اعمال شده به صورت عمودی در واحد سطح است. اگر مقدار نیرو ثابت باشد یا نیروی وارد شده به یک جسم یا سطح ثابت بماند، هر چه مساحت سطحی که نیرو به آن وارد می شود کمتر باشد، فشار روی سطح بیشتر می شود. در فیزیک واحد فشار نیوتن بر متر مربع است و نام دیگر واحد فشار پاسکال است سنسور فشار که به نام فیزیکدان معروف فرانسوی نامگذاری شده و با علامت (Pa) نشان داده شده است. یک نیوتن برابر با 10000 پاسکال در هر سانتی متر مربع است.
پاسکال
تعریف استرس
فشار نیرویی است که بر یک واحد سطح اعمال می‌شود که با علامت اختصاری P تعریف می‌شود. به همین دلیل، بیشتر قوانین فشار گاز پنهان بوده و پرشین ابزار دقیق برای یافتن معادله حالت گاز استفاده می شود.
تأثیر نیرو بر روی سطح به نحوه اعمال نیرو بستگی دارد. فردی که کفش‌های ورزشی میخ‌دار می‌پوشد روی زمین فرو می‌رود، اما کفش‌های معمولی به زمین آسیب نمی‌رسانند. آنچه باید بر آن تاکید شود این است که نیروی وارد بر پایه در هر دو حالت برابر است و توپ وزن بدن فرد است. تفاوت این دو روش در این است که کفش های ورزشی روی سطح کمتری کار می کنند. سنبله کفش مقدار کل انرژی را تغییر نمی دهد، اما نیرو در واحد سطح را به شدت افزایش می دهد که مقدار نیرو در واحد سطح است که استرس نامیده می شود. در اصطلاح ریاضی، استرس به صورت زیر بیان می شود:
P = F/A
در جایی که P فشار است، F نیرو و A سطح مقطع نیرو است.
چکمه های اسکی توسط اسکی بازان هنگام اسکی پوشیده می شود زیرا سطح مقطع بیشتری دارند و فشار سطح را کاهش می دهند. با توجه به سطح مقطع بسیار کوچک تیغه در تماس با اجسام (مثلاً دست)، نیروی (فشار) وارد شده به سطح دستگاه به دلیل نیروی وارده کمتر بیشتر است و باعث ایجاد اجسام می شود. آنها متقاطع می شوند
تاکید
یک واحد فشار
فشار در سلول های مختلف بیان می شود. واحد استاندارد SI پاسکال است که برابر است با (Pa=1N/1m2). یک پاسکال برابر با یک نیوتن نیرویی است که به یک متر مربع از سطح بدن وارد می شود. بهترین واحد برای استفاده به عنوان مرجع برای واحدهای دیگر اتمسفر است که به عنوان میانگین فشار هوا در سطح دریا تعریف می شود. از آنجایی که پاسکال یک واحد کوچک فشار است، معمولاً از کیلوپاسکال (کیلوپاسکال) استفاده می کنند که برابر با 1000 پاسکال است. تمام اتمسفرها برابر با 100 کیلو پاسکال هستند. هواشناسان از واحد میلی بار استفاده می کنند که برابر با یک دهم میلی بار است.
واحدهای فشار دیگر ممکن است داین بر سانتی متر مربع (dyn/cm2) یا torr نامیده شوند. از اندازه گیری فشار در لوله U شکل، اندازه گیری ارتفاع جیوه مایع تا فشارسنج آشنا، واحد سانتی متر جیوه (cmHg) نیز برای اندازه گیری اشتباه فشار استفاده می شود.
uPascal
فشار سیال
همانطور که فشار یک جسم بالا معمولاً به دلیل جاذبه است، سرعت آب نیز به دلیل نیروی جاذبه آن است. بیشتر شهرها دارای منابع آبی هستند. در سیستم های آبرسانی شهری، مخازن آب در سطح بالاتری نسبت به جاهای دیگر ساخته می شوند. در نتیجه آب به وسیله نیروی جاذبه از منبع آب شهر عبور می کند. این مثال را امتحان کنید:
یک ظرف 1×1×1 متر مکعبی را در نظر بگیرید که پر از آب است و حاوی حدود هزاران کیلوگرم آب است. این مقدار آب حدود 10000 نیوتن وزن دارد. آب داخل مخزن به طرز شگفت انگیزی سنگین است، حتی سنگین تر از آن چیزی که فکر می کنید. آب انباشته شده وزن کمتری دارد و به کف مخزن فشار وارد می کند، می توانید این فشار را با تقسیم وزن آب بر کف مخزن محاسبه کنید، حال اگر ارتفاع آب مخزن به جای 2 متر باشد. 1 متر، فشار آب زیر دو برابر می شود و به 2000 پاسکال می رسد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که فشار مایعات به ارتفاع آنها بستگی دارد، یعنی هر چه ارتفاع ستون مایع بیشتر باشد، وزن مایع در سطح زیرین بیشتر و در نتیجه فشار بیشتر می شود. مایع
نکته بسیار جالب در مورد فشار سیال این است که سیالات فشار را به خوبی و به طور مساوی در همه جهات منتقل می کنند. از این خاصیت در موارد زیادی استفاده می شود، به عنوان مثال از خاصیت انتقال فشار مایع در ترمز خودرو استفاده می شود.
فشار سیال
روش اندازه گیری فشار
1- اندازه گیری فشار با مانومتر
مانومتر یک لوله U شکل است که حاوی مایع است و برای اندازه گیری فشار گاز استفاده می شود. مایع داخل مانومتر و طول آن به فشاری که می خواهید اندازه گیری کنید بستگی دارد. اگر هدف اندازه گیری فشار کم است، از مایع سبک مانند آب و اگر هدف اندازه گیری فشار بیشتر است، از مایع سنگین مانند جیوه استفاده کنید. در یک سیستم اندازه‌گیری فشار، فشار معمولاً به روش‌های مختلفی اندازه‌گیری می‌شود، از جمله:
1- فشار مطلق: این روش فشار نسبی و خلاء مطلق را اندازه گیری می کند.
2- فشار نسبی (Gage): در این روش فشار هوا صفر در نظر گرفته شده و تمامی نیروهای رانش با توجه به فشار هوا اندازه گیری می شوند.
3- اختلاف فشار (تفاوت): در این روش اختلاف فشار بین دو محیط P1 و P2 اندازه گیری می شود. مخزن سوخت از طریق یک لوله اتصال به لوله U شکل متصل می شود. فشار گاز در یک شاخه از لوله U باعث پایین آمدن مایع و افزایش شاخه دیگر می شود تا زمانی که مایع با فشار گاز به تعادل برسد. فشار گاز با اندازه گیری اختلاف ارتفاع مایع در دو ستون (به سانتی متر یا متر) تعیین می شود.
مانومتر
2- فشار را با فشارسنج (بارومتر) اندازه گیری کنید.
فشارسنج دستگاهی است که فشار اتمسفر را اندازه گیری می کند. در ترازوهای استوانه ای فولادی از فلز نازک استفاده می شود و با خارج شدن هوا بسته می شود. اگر فشار هوا افزایش یابد، بالا و پایین می تواند اندکی فرو رود و اهرم متصل به زنجیر باعث حرکت بازو می شود. هنگامی که فشار هوا کاهش می یابد، محفظه با فنرهای قوی به حالت اولیه خود باز می گردد.