Sensor de pressão absoluta: tudo o que você precisa saber em 2023

Introdução

Essencialmente, existem inúmeras maneiras de medir a pressão em uma situação. No entanto, o sensor de pressão absoluta difere de outros sensores de pressão porque determina a pressão sem o impacto da pressão ambiente.

Alguns dos instrumentos que se enquadram no Sensor de Pressão Absoluta são altímetros e barômetros, pois tem a capacidade de exibir medições referenciadas a vácuo. Além disso, a medição e calibração de um sensor de pressão absoluta podem ser complicadas.

Além disso, dificulta a calibração devido à falta de pressão absoluta ou diferença de pressão negativa. No entanto, com o avanço das tecnologias e equipamentos, os especialistas criaram progresso no aprimoramento da capacidade dos Sensores de Pressão Absoluta que resolvem as discrepâncias que possuem, mas apenas em algum ponto.

Junto com isso, discutiremos de forma abrangente a definição de sensores de pressão absoluta, os princípios de funcionamento, formas de usá-los, várias aplicações, várias classificações de sensores de pressão absoluta de coletor e considerações no projeto. Todos estes serão discutidos neste artigo; portanto, seria útil terminar todo o post para entender seu conceito.

Introdução aos sensores de pressão absoluta

O que é um Sensor de Pressão Absoluta?

Como dito, existem vários instrumentos que podem atuar como Sensores de Pressão Absoluta, temos o barômetro para clima e altímetros. Porém, suas aplicações não se limitam apenas a tais aspectos, podendo ser mais amplas que a leitura de ar e gás.

Pode-se quantificar algo em termos nominais, contrastando a pressão necessária com a pressão predeterminada de um eventual vácuo. Isso é comparável ao cálculo da temperatura em Kelvin, onde 0 °K representa o valor mais baixo. Normalmente, é sempre recomendável ter um vácuo de referência para uma medição precisa.

Semelhante a isso, pode dar um valor substancialmente maior que o mínimo absoluto do vácuo, que é uma figura bastante comum. Além disso, essa noção é apoiada pela Lei de Boyle, que afirma que a pressão de um gás está negativamente relacionada ao volume a uma determinada temperatura. Consequentemente, seu resultado cairá constantemente em um Sensor de Pressão Absoluta que depende de sua temperatura; comumente em aproximadamente 35 microbars ou 0.0005 PSI.

Como funciona um sensor de pressão absoluta?

Podemos usar um ponto de referência com um ambiente contido para melhor entender e compreender efetivamente a noção de um sensor de pressão absoluta. De acordo com isso, será incorporado à superfície da embarcação um sensor que possui uma ampla gama de características elétricas em relação aos valores de deformação. Nessa situação, há várias maneiras de lidar com isso; entretanto, usaremos como referência um método frequente, o strain gauge piezoresistivo. Considera-se que este efeito piezoresistivo pode ser um meio de tecnologia de medição de pressão, pois tem a capacidade de utilizar materiais que podem criar uma tensão que depende da pressão, como o quartzo.

Nesse caso, um resistor que muda de quantidade em resposta à tensão mecânica é inserido em um material como silício, polissilício, folha de metal ou metal pulverizado em uma camada fina. Para aumentar os sinais refletidos e reduzir os erros, este analisador frequentemente usa quatro resistores na arquitetura da ponte de Wheatstone. Nós garantimos uma ilustração desta situação abaixo.

Princípio de funcionamento do sensor de pressão absoluta

De acordo com os vários graus de integração atualmente acessíveis, não é comum que um piezoresistivo detetor para incluir componentes eletrônicos compensatórios, como resistores, em um substrato específico. Além disso, algumas técnicas de detecção favorecem a mudança de valor de tal constituinte durante a deformação. Como ilustração, a capacitância dos capacitores muda quando eles estão sob tensão. A impedância de um indutor pode mudar periodicamente como resultado de uma membrana cuidadosamente colocada que muda em resposta ao gradiente de pressão.

Maneiras de incorporar o sensor de pressão absoluta em um circuito

Não existe apenas um método para integrar um Sensor de Pressão Absoluta em um circuito devido aos inúmeros tipos diferentes disponíveis atualmente. Nesses casos, recomenda-se conectar o Sensor de Pressão Absoluta por meio de um Microcontroladores para uma integração mais fácil.

De acordo com isso, alguns sensores podem ser razoavelmente fáceis de instalar em um sistema de circuito, mas apenas com a orientação de um microcontrolador. Além disso, para fornecer uma saída substancial o suficiente para permitir a avaliação de um conversor considerado analógico para digital de um microcontrolador típico, um sensor que permite apenas acesso a um circuito de ponte de Wheatstone exigirá uma grande ampliação. Temos uma figura para ajudar a compreender como o método produz um valor analógico variando o tom e o alcance de um dispositivo de ponte de Wheatstone.

Integrando o Sensor de Pressão Absoluta em um Sistema

Um exemplo de eletrônica de aprimoramento padrão é mostrado pela configuração do amplificador operacional quádruplo na figura anterior. Para garantir uma saída de tensão confiável, este circuito deve ser construído adequadamente. Também pode ser necessário usar triagem apropriada e design conceitual reduzido. Além disso, cada circuito pode, de fato, exigir uma correção única para cada placa de circuito gerada devido à variação de fabricação e às restrições constituintes. Além disso, os valores de temperatura podem precisar ser considerados.

No final, conectar detectores com saídas digitais a um microcontrolador é muito mais fácil. Dado que inclui um servocontrolador, transdução de sinal e regulação de temperatura. Depois que um valor digital foi criado a partir das observações, é seguro registrá-lo por meio de um registro interno.

Diferentes Aplicações de Sensores de Pressão Absoluta

Os sensores de pressão absoluta são frequentemente escolhidos para processos comerciais; no entanto, isso exige a existência de um vácuo relativo. Especificamente em instalações de fabricação de alimentos onde o tempo de armazenamento de um produto é regido pelo ar. Dessa forma, todas as embalagens possuem pressão semelhante. Além disso, pode suportar pressão com valor ≥ 4,400 PSI.

Algumas outras aplicações de sensores de pressão absoluta incluem o seguinte:

• Relógios inteligentes
• Sistemas de Navegação
• Automotivo Indústria (Veículos Gasolina e Diesel)
• Laboratórios Científicos
• Militar e Indústria de Defesa
• Indústria aeroespacial e Indústria de Aviação

Vários tipos de sensores de pressão absoluta do coletor

Uma das principais funções de um sensor de pressão absoluta do coletor (MAP) é criar um sinal elétrico através da pressão do tubo de admissão de um motor transformado. Além disso, vem com várias classificações; no entanto, vamos nos concentrar mais nos fundamentos.

Sensor MAP Varistor Semicondutor

No Sensor Semicondutor Varistor MAP, seu princípio de transformação de tensão em sinal é realizado através de um efeito piezoresistivo.

Sensor Varistor MAP Capacitivo

Um elemento sensível à pressão de capacitância variável é criado pelo Sensor de Pressão Capacitivo usando uma membrana; ela se ajusta à força que a deforma. O circuito de medição do sensor transforma a diferença de capacitância acionada pela pressão em um sinal elétrico que corresponde a essa variação.

Posso usar um sensor de pressão absoluta em meu projeto?

Quase todos os sensores de pressão absoluta existentes hoje em dia são desenvolvidos para serem adequados para montagem através do orifício e tecnologia de montagem em superfície, pois é a construção comum em todas as placas de circuito; eles são chamados de sensores de nível. Assim, eles são altamente benéficos para eletrônicos de consumo e até mesmo para casas inteligentes. Pelo contrário, não são adequados para um ambiente com alta temperatura de líquidos e gases. Além disso, por não possuir camada de segurança, principalmente para industrial aplicações, deve ser mantido contra toxinas, umidade e areia. Embora os sensores industriais sejam reconhecidos como duráveis ​​e confiáveis ​​devido à sua composição não corrosiva.

Em suma, para responder à questão de saber se o Sensor de Pressão Absoluta é apropriado para uma determinada aplicação, é recomendável entrar em contato com um especialista, como o PCBTok, pois existem inúmeras classificações de sensores, cada uma com uma característica única para uma determinada operação. Portanto, não podemos fornecer uma solução geral para essa questão. Pode-se, no entanto, ter certeza de que nós, como produtores, podemos incluir um Sensor de Pressão Absoluta se a situação exigir.

Adequação do sensor de pressão absoluta

Conclusão

Em conclusão, os Sensores de Pressão Absoluta são altamente benéficos para todas as aplicações de circuitos, pois têm a capacidade de fornecer uma leitura precisa da pressão circundante por meio da ajuda de um vácuo e uma membrana. Dessa forma, o dispositivo funcionará com o máximo desempenho, uma vez que cumpre as diretrizes de pressão padrão.

Como PCBTok está em toda a indústria há mais de uma década, estamos confiantes de que nossos sensores de pressão absoluta estão no mesmo nível. Isso significa que o fizemos com pura excelência e sem nos contentar com a mediocridade; portanto, se você deseja incorporar um em seus dispositivos para monitorar a pressão, o sensor de pressão absoluta do PCBTok seria um ótimo negócio.

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