NGUYÊN LÝ CẢM BIẾN ÁP SUẤT

Cảm biến áp suất là gì? Cảm biến áp suất là thiết bị điện tử chuyển đổi tín hiệu áp suất sang tín hiệu điện, thường được dùng để đo áp suất hoặc dùng trong các ứng dụng có liên quan đến áp suất.

Nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất cũng gần giống như  các loại cảm biến khác là cần nguồn tác động (nguồn áp suất, nguồn nhiệt,… nguồn cần đo của cảm biến loại đó) tác động lên cảm biến, cảm biến đưa giá trị về vi xử lý, vi xử lý tín hiệu rồi đưa tín hiệu ra.

Nguyên lý đo áp suất

Đối với chất lưu không chuyển động, áp suất chất lưu là áp suất tĩnh. Do vậy, đo áp suất chất lưu thực chất là xác định lực tác dụng lên một diện tích thành bình. 

Đối với chất lưu không chuyển động chứa trong một ống hở đặt thẳng đứng, áp suất tĩnh tại một điểm M cách bề mặt tự do một khoảng h được xác định theo công thức:

p = p0 + ρgh

Trong đó:    p0 là áp suất khí quyển

                   ρ: khối lượng riêng của chất lưu

                   g: gia tốc trọng trường

   Trong cách đo thứ nhất, phải sử dụng một cảm biến đặt sát thành bình. Trong trường hợp này, áp suất cần đo được cân bằng với áp suất thủy tĩnh do cột chất lỏng mẫu tạo nên hoặc tác động lên một vật trung gian có phần tử nhạy cảm với lực do áp suất gây ra. Khi sử dụng vật trung gian để đo áp suất, cảm biến thường trang bị thêm bộ phận chuyển đổi điện.

Trong cách đo thứ hai, người ta gắn lên thành bình các cảm biến đo ứng suất để đo biến dạng của thành bình.

Đối với chất lưu chuyển động, áp suất chất lưu (p) là tổng áp suất tĩnh (pt) và áp suất động (pđ): p = pt + pđ

Áp suất tĩnh tương ứng với áp suất gây nên khi chất lỏng không chuyển động. Áp suất động do chất lưu chuyển động gây nên và có giá trị tỷ lệ với bình phương vận tốc chất lưu : 

Khi dòng chảy va đập vuông góc với một mặt phẳng, áp suất động chuyển thành áp suất tĩnh, áp suất tác dụng lên mặt phẳng là áp suất tổng. Do vậy áp suất động được đo thông qua chênh lệch giữa áp suất tổng và áp suất tĩnh. Thông thường việc đo hiệu áp suất (p - pt) thực hiện nhờ hai cảm biến nối với hai đầu ra của một ống Pitot (như hình vẽ bên dưới), trong đó cảm biến (1) đo áp suất tổng, cảm biến (2) đo áp suất tĩnh

Có thể đo áp suất động bằng cách đặt áp suất tổng lên mặt trước và áp suất tĩnh lên mặt sau của một màng đo, như vậy tín hiệu do cảm biến cung cấp chính là chênh lệch giữa áp suất tổng và áp suất tĩnh. Đo áp suất động bằng màng sẽ như sau:

Sensors Việt nam phân phối cảm biến áp suất chính hãng. Chi tiết xin liên hệ sales@sensors.vn