Cảm biến áp suất là gì

Để trả lời câu hỏi cảm biến áp suất là gì thì chúng ta nên tìm hiểu áp suất là gì trước nhé! Áp suất là khái niệm cho một lực tác động lên bề mặt một diện tích làm cho bề mặt này thay đổi trạng thái. Như vậy cảm biến áp suất là người ta sẽ dựa vào sự thay đổi trạng thái của bề mặt bị tác động. Từ đó quy đổi thành tín hiệu điện để chúng ta có thể nhìn thấy và điều khiển được chúng. Trong bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu khái niệm cũng như cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của cảm biến áp lực nhé!!

Khái niệm cảm biến áp suất là gì

Cảm biến áp suất là một thiết bị dùng để chuyển đổi từ áp suất đo được thành tín hiệu điện analog 4…20ma, 0…10v, 0…5v….Hoặc các chuẩn truyền thông khác như RS485, RS232, Hart protocol….Thông qua một board mạch điện tử.

Cảm biến áp lực được chia thành nhiều loại khác nhau. Tuy nhiên xét theo nguyên lý hoạt động thì nó bao gồm 2 loại chính. Đó là cảm biến hoạt động theo nguyên lý điện trở và cảm biến hoạt động theo nguyên lý điện dung. Nếu xét theo chất liệu thì bao gồm cảm biến màng bằng ceramic và cảm biến màng bằng inox.

Cấu tạo cảm biến áp lực

Cấu tạo chung của cảm biến tất cả các thương hiệu trên thế giới bao gồm các thành phần chính như sau: Bộ phận kết nối điện, board mạch chuyển đổi tín hiệu, cảm biến cảm nhận áp suất, bộ phận kết nối cơ khí tiếp xúc trực tiếp lưu chất.

Cấu tạo cảm biến áp suất
Cấu tạo cảm biến áp suất

  • Bộ phận kết nối điện. Bao gồm các tiêu chuẩn kết nối DIN43650 form A hay còn gọi là chuẩn ISO4400. Kết nối DIN43650 form C hay còn gọi là mini DIN. Kết nối M12 hoặc kết nối theo cable outlet.
  • Mạch chuyển đổi tín hiệu. Chức năng chính là nhận tín hiệu thay đổi từ màng cảm biến. Sau đó khuếch đại, cách ly và chuyển đổi thành tín hiệu analog 4…20ma, 0…10v, Modbus RS485…
  • Màng cảm biến. Đây là bộ phận quan trọng nhất nó quyết định độ bền cảm biến cũng như độ chính xác của nó. Thông thường chất liệu nó được làm bằng ceramic, inox. Hoặc có một vài ứng dụng đặc biệt thì người ta dùng chất liệu titan, có thể mạ vàng.
  • Phần kết nối cơ khí giúp màng cảm biến tiếp xúc trực tiếp với lưu chất cần đo áp suất. Nó bao gôm các loại như: G1/4, G1/2, 1/4NPT, mặt bích, clamp kẹp, khớp link…Và chất liệu chủ yếu là inox SS316L.

Nguyên lý hoạt động

Về nguyên lý hoạt động như phần trên chúng tôi có trình bày sơ bộ thì nó bao gồm 2 loại như sau:

  • Cảm biến áp suất hoạt động theo nguyên lý điện trở: Khi có một lực tác động lên bề mặt màng cảm biến sẽ làm cho nó biến dạng cong lên hoặc lõm xuống. Từ đó dẫn đến các giá trị điện trở được mắc song song với màng sẽ thay đổi theo. Từ giá trị điện trở sẽ đưa qua mạch bên trong cảm biến để khuếch đại và chuyển đổi thành tín hiệu điện phù hợp.

Nguyên lý hoạt động cảm biến kiểu điện trở
Nguyên lý hoạt động cảm biến kiểu điện trở

  • Cảm biến áp lực theo nguyên lý tụ điện: khi khoảng các giữa 2 cực tụ điện thay đổi sẽ dẫn đến thay đổi giá trị tụ điện. Dựa vào nguyên lý này mà người ta sẽ lắp 2 bản cực tụ điện song song với màng cảm biến. Do đó khi có lực tác động lên màng sẽ làm thay đổi khoảng cách 2 cực tụ điện theo. Từ sự thay đổi giá trị tụ điện này sẽ đưa qua mạch chuyển đổi để cho ra tín hiệu analog 4…20ma, 0…10v hoặc modbus phù hợp với từng ứng dụng cụ thể.

Nguyên lý hoạt động cảm biến kiểu tụ điện
Nguyên lý hoạt động cảm biến kiểu tụ điện

Ứng dụng cảm biến áp suất là gì

  • Dùng trong đo áp suất nước các hệ thống bơm. Từ đó đưa tín hiệu về điều khiển ngắt hoặc mở bơm chạy tự động khi thiếu hoặc dư áp suất.
  • Trong các hệ thống lò hơi cũng dùng cảm biến áp suất với các thang đo như 0…10bar, 0…16bar, 0…25bar…Nhưng có một lưu ý là do hơi nóng khoảng 180oC đến 200oC nên khi lắp cảm biến chúng ta nên lắp thêm ống siphon. Ống siphon này giúp giảm nhiệt do đó cảm biến hoạt động ổn định và bền hơn.
  • Các nhà máy thực phẩm, nước uống…Thì người ta thường dùng cảm biến loại màng (tức là màng cảm biến nằm lộ phía ngoài) để chúng ta có thể dễ dàng vệ sinh. Kết nối cảm biến loại này thường là ren, mặt bích hoặc tri clamp.

Trên đây là một số kiến thức về cảm biến áp suất là gì. Hy vọng có thể giúp các bạn bổ sung thêm thông tin cho mình. Cần tư vấn về cảm biến áp lực cũng như hỗ trợ giá tốt nhất vui lòng liên hệ ngay chúng tôi.

error: Content is protected !!