低圧トランスデューサの仕組み

圧力変換器は、加えられた圧力を電気信号に変換する測定装置です。一般に、圧力変換器は、圧力が加えられると変形する弾性材料と、この変形を検出する電気部品の 2 つの部分で構成されます。

低圧トランスデューサの仕組み

測定する圧力の範囲に応じて、ブルドン管、ピストン、ダイアフラム、ベローズなど、さまざまな形状とサイズの弾性材料が与えられます。その中で最も一般的なのはダイヤフラムです。
この弾性材料に 3 種類の異なる電気デバイスを取り付けて、圧力変換器を作ることができます。これらには、抵抗型、容量型、誘導型が含まれます。

• 抵抗圧力変換器は、変形可能な材料に接着されたひずみゲージを使用します。変形が変化すると、ホイートストン ブリッジで測定できる各ひずみゲージの電気抵抗が変化します。
• 静電容量型圧力トランスデューサでは、圧力の変化は、2 つの静電容量プレート間の静電容量の変化で測定されます。 1 つのプレートは弾性材料の変形可能な面に接着され、もう 1 つは加圧されていない表面に接着されます。
• 誘導圧力トランスデューサでは、弾性材料の変形を利用して、強磁性コアの直線運動を提供します。この直線的な動きにより、誘導される AC 電流が変化します。

低圧測定

さまざまな圧力の中で、ブルドン ゲージ、ピエゾ抵抗ダイヤフラム ゲージ、静電容量ダイヤフラム ゲージに適した変換器について説明しました。低真空圧の測定。ブルドン ゲージはおおよそ 0 ～ 1000 mbar の範囲で測定できますが、ダイヤフラム ゲージは 0.1 ～ 1000 mbar の範囲で測定できます。原則。これらには、ピラニ ゲージ、熱電対、およびイオン化ゲージが含まれます。
最初の 2 つの技術は、低圧環境に配置された加熱されたフィラメントから熱が失われる速度に基づいています。この熱損失は、単位体積あたりのガス分子の数に依存します。

• ピラニゲージ – このゲージは、フィラメント抵抗を測定してフィラメント温度を計算します。抵抗測定は、ホイートストン ブリッジ回路を使用して測定されます。抵抗と加えられた圧力との関係は、非常に非線形です。
• 熱電対 – このタイプの圧力変換器では、加熱されたフィラメントに熱電対が取り付けられており、その温度を測定します。熱電対の基準温度は室温を使用します。熱電対の電圧出力は、ガス圧によって非線形に変化します。
• イオン化ゲージ – 10–3 atm から 10–13 atm の範囲の非常に小さな圧力を測定するのに非常に役立ちます。ここで、圧力を測定するガスは、加熱されたフィラメントの助けを借りてイオン化されます。単位体積あたりのイオン数はガス圧に依存するため、ガス圧に依存するイオン化領域の 2 つの電極間で電流が測定されます。

電流と圧力の関係は線形

低圧測定は、次のようなアプリケーションで使用されます:

• 医療分野 - ネブライザー、スパイロメーターなど
• 産業 - HVAC 制御、静的ダクト圧など

市場への関心の高まりは、圧力トランスデューサ内部の材料に対応しています:

• 水銀は、電気出力への圧力の感知を行うために含まれています。多くの州では、水銀は禁止物質ですが、強制されていないか、場合によっては、水銀を使用する可能性のある既存の機器では除外されていますが、新しい製品では禁止されています.
• 2 番目の物質は、トランスデューサで水銀の代わりに使用される NaK (ナトリウム カリウム) です。 NaK は、空気 (酸素) にさらされると火花を放ちます。可燃性の高い環境では危険です。
• 現在、ダイアフラムが厚く (寿命が長く)、他の製品よりも長い保証が付いた新製品が市場に出回っています。中身はなく、電子機器によって機能します。

市場の圧力により、最終的には、これらのセンサーを使用する機器を使用して製品を製造している顧客の間で、水銀と NaK の両方が受け入れられなくなると私たちは感じています.

圧力変換器の詳細については、800-844-8405 までお電話ください。

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