Principe du transmetteur de pression

L'émetteur de pression est le capteur le plus couramment utilisé dans la pratique industrielle. Il est largement utilisé dans divers environnements de contrôle automatique industriels, impliquant de nombreuses industries telles que la conservation de l'eau et l'hydroélectricité, le transport ferroviaire, le bâtiment intelligent, le contrôle automatique de la production, l'aérospatiale, l'industrie militaire, la pétrochimie, le puits de pétrole, l'énergie électrique, le navire, l'outil machine, le pipeline etc. Les principes et applications de certains émetteurs de pression courants sont brièvement introduits ci-dessous.

Principe et application de la jauge de contrainteTransmetteur de pression

Il existe de nombreux types de capteurs mécaniques, tels que l'émetteur de pression de la déformation de résistance, l'émetteur de pression de la contrainte à semi-conducteur, l'émetteur de pression piézorésistive, l'émetteur de pression inductif, l'émetteur de pression capacitif, l'émetteur de pression résonante et le capteur d'accélération capacitif. Mais le plus largement utilisé est le transmetteur de pression piézorésistive, qui a un prix très bas, une haute précision et de bonnes caractéristiques linéaires. Ensuite, nous introduisons principalement ce type de capteur.

Lors de la conception de l'émetteur de pression de la résistance à la décompression, nous comprenons d'abord l'élément de la jauge de résistance. Jauge de déformation de résistanceest une sorte de dispositif sensible qui convertit le changement de souche sur la partie testée en un signal électrique. C'est l'un des principaux composants de l'émetteur de souche piézorésistive. Les gages de contrainte de résistance les plus largement utilisés sont des gages de contrainte de résistance aux métaux et des gages de souche à semi-conducteurs. Il existe deux types de jauges de contrainte de résistance aux métaux: jauge de contrainte de fil et jauge de contrainte en feuille de métal. Habituellement, la jauge de contrainte est étroitement liée à la matrice produisant une souche mécanique à travers un adhésif spécial. Lorsque le stress de la matrice change, la jauge de déformation de la résistance se déforme également pour modifier la valeur de résistance de la jauge de contrainte, de manière à modifier la tension appliquée à la résistance. Le changement de résistance de cette jauge de contrainte est généralement faible lorsqu'il est stressé. Généralement, cette jauge de contrainte forme un pont de souche, amplifié par des amplificateurs d'instruments ultérieurs, puis transmis au circuit de traitement (généralement de la conversion A / D et de la CPU) ou de l'actionneur.

Structure interne de la jauge de contrainte métallique

La jauge de déformation de la résistance est composée de matériau de base, de fil de contrainte métallique ou d'une feuille de déformation, d'une feuille de protection isolante et d'une ligne sortante. Selon différentes utilisations, la valeur de résistance de la jauge de déformation de résistance peut être conçue par le concepteur, mais la plage de valeur de la résistance doit faire attention à: la valeur de résistance est trop petite, le courant de conduite requis est trop grand et le chauffage de la jauge de contrainte provoque une température de sa propre température trop élevée. Lorsqu'il est utilisé dans différents environnements, la valeur de résistance de la jauge de contrainte change trop, la dérive zéro de sortie est évidente et le circuit de réglage de zéro est trop complexe. La résistance est trop grande, l'impédance est trop élevée et la capacité de résister aux interférences électromagnétiques externes est médiocre. Généralement, il s'agit de dizaines d'euros à des dizaines de milliers d'euros.

Principe de fonctionnement de la jauge de résistance

Le principe de fonctionnement de la jauge de déformation de résistance aux métaux est le phénomène que la résistance aux contraintes adsorbée sur le matériau de base change avec une déformation mécanique, communément appelée effet de déformation de résistance. La valeur de résistance du conducteur métallique peut être exprimée par la formule suivante:

Où: ρ-- Résistivité du conducteur métallique (Ω · cm2 / m)

S - Zone sectionnelle de conducteur (CM2)

L - Longueur du conducteur (M)

Nous prenons la résistance à la souche de fil à titre d'exemple. Lorsque le fil est soumis à une force externe, sa longueur et sa section transversale changeront. De la formule ci-dessus, on peut facilement voir que sa valeur de résistance changera. Si le fil est prolongé par une force externe, sa longueur augmentera et la surface transversale diminuera, la valeur de résistance augmentera. Lorsque le fil est comprimé par la force externe, la longueur diminue, la section augmente et la résistance diminue. Tant que le changement appliqué sur la résistance (généralement la tension aux deux extrémités de la résistance) est mesuré, l'état de la souche du fil filé peut être obtenu.