Sensory

Pomimo, że w większości zastosowań wybór zasady pomiarowej czujnika lub zasady działania czujnika ciśnienia nie jest istotny, nadal często pojawiają się pytania jak działają przetworniki ciśnienia i ich podzespoły. Po pierwsze, chcielibyśmy podać ogólną definicję: Czujniki ciśnienia lub elementy czujnikowe ciśnienia są elementami pomiarowymi przetwarzającymi wartość fizyczną ciśnienia na wartości elektryczne proporcjonalne do tego ciśnienia. Wykorzystywane są różne zjawiska fizyczne i różne materiały czujników takie jak silikon, ceramika lub metal. W firmie WIKA wykorzystywane są 3 najczęstsze zasady pomiaru, a przyrządy są projektowane w naszych laboratoriach i produkowane przez nas:

  1. Czujniki cienkowarstwowe zasada działania jest taka sama jak w czujnikach tensometrycznych będących konstrukcjami opartymi na siatce rezystancyjnej, której rozciąganie geometryczne i sprężanie powoduje mierzalną zmianę rezystancji w wyniku zmiany długości i grubości. W czujniku cienkowarstwowym, cztery rezystory są ustawione na membranie tworząc mostek Wheatstone’a wykrywający spowodowane przez ciśnienie odkształcenia membrany. W „procesie cienkowarstwowym“ takie czujniki tensometryczne przymocowane są do (np. metalowego) elementu podstawy i tworzą strukturę (rozpylanie jonowe z fotolitografią i wytrawianiem).
  2. Czujniki grubowarstwowe tak samo jak w czujnikach cienkowarstwowych wykorzystywane są cztery rezystory tworzące mostek Wheatstone’a. Struktury rezystancyjne są „drukowane” na elemencie podstawy (np. podstawie ceramicznej) w technologii grubowarstwowej a następnie wypalane w wysokiej temperaturze. Zmiana rezystancji zależy od odkształcenia membrany w wyniku zmiany geometrycznej spowodowanej przez rozciąganie i sprężanie materiału.
  3. Czujniki piezorezystancyjne w odróżnieniu od poprzednich, stosowana jest półprzewodnikowa (silikonowa) membrana pomiarowa z selektywnymi strukturami powstałymi w drodze dyfuzji. Wykorzystują efekt piezorezystancyjny powstający w wyniku zmiany rezystancji elektrycznej w materiałach półprzewodnikowych pod wpływem rozciągania i sprężania, co wpływa na ruchliwość elektronów warunkach naprężenia mechanicznego.

Różnice technologiczne, ważne w niektórych zastosowaniach, wynikają z użycia różnych materiałów i zasad konstrukcji. Produkty firmy WIKA, zasadniczo zawsze wykorzystują odpowiednie zasady pomiaru zależnie od własności fizycznych danych zastosowań. Jeżeli mają Państwo pytania odnośnie konkretnych zadań pomiarowych, prosimy o skontaktowanie się z osobą kontaktową.



Kommentar verfassen