Drucksensor Definition

Wie lautet die Definition eines Drucksensors?

Ein Drucksensor ist ein Gerät, das den angelegten Druck messen kann. Der Drucksensor wandelt den physikalischen Druck in ein elektrisches Signal um.

Ein Drucksensor, oft auch als Druckwandler oder Drucktransmitter bezeichnet, ist ein Gerät, das zum Messen und Umwandeln von mechanischem oder hydraulischem Druck in ein elektrisches Signal verwendet wird.

Das elektrische Signal kann verwendet werden, um die Druckmessung auf einem Display anzuzeigen, oder es kann zur weiteren Verarbeitung an einen Regler, eine SPS oder ein Datenerfassungssystem gesendet werden.

Diese Druckmessung kann für verschiedene Zwecke verwendet werden, z. B. zur Steuerung von Flüssigkeiten, zur Überwachung von Flüssigkeiten und zur Messung des Luftdrucks.

Die Druckeinheiten zu den am häufigsten verwendeten Einheiten gehören Pascal (Pa), Bar, Atmosphäre (atm) und Psi (Pounds per Square Inch), wobei jede Einheit entsprechend den spezifischen Anwendungen und den erforderlichen Messbereichen ausgewählt wird.

Piezoresistiver Drucksensor

Die häufigste Art von Drucksensor ist der piezoresistive Drucksensor.
Diese Drucksensoren sind aus einem Widerstandsmaterial konstruiert, das seinen Widerstand als Reaktion auf einen angelegten Druck ändert.
Diese Widerstandsänderung kann gemessen und in ein digitales Signal umgewandelt werden.

Piezoresistive Drucksensoren finden sich in einer Vielzahl von Anwendungen, von der Automobilindustrie bis hin zu medizinischen Geräten.

Kapazitiver Drucksensor

Kapazitive Drucksensoren sind eine andere Art von Transmittern. Diese Sensoren arbeiten nach dem Kapazitätsprinzip, um den angelegten Druck zu messen. Die Kapazität ist ein Maß für die Fähigkeit zweier Leiter, eine elektrische Ladung zu speichern. Bei einem kapazitiven Drucksensor ist der Empfänger der Druckmessung die Membran. Die Materialien der Membran können z. B. Edelstahl, Hastelloy C oder Tantal sein. Wenn Druck auf die Oberfläche der Membran ausgeübt wird, ändert sich durch die Verformung über eine Füllflüssigkeit der Abstand zwischen zwei Kapazitäten. Diese Kapazitätsänderung kann gemessen und in ein digitales Signal umgewandelt werden.

Diese kapazitiven Drucksensoren werden z. B. häufig in Anwendungen der Öl- und Gasindustrie, der Energie-, Lebensmittel-, Wasser- und Umweltindustrie, der Zementindustrie und der Papier- und Pappindustrie eingesetzt.

Resistiver Dünnschicht-Drucksensor

Resistive Dünnfilm-Drucksensoren sind ein weiteres Modell von Transmittern. Diese Sensoren arbeiten mit einer sehr dünnen Schicht aus Widerstandsmaterial, um den angelegten Druck zu messen. Diese Schicht ist in der Regel nur einige hundert Nanometer dick, was sie sehr empfindlich gegenüber Druckänderungen macht.

Resistive Dünnschichtsensoren werden häufig in industriellen Lösungen eingesetzt, bei denen es auf Genauigkeit und Präzision ankommt.

Faseroptischer Drucksensor

Faseroptische Drucksensoren sind eine andere Art von Transmitter. Diese Sensoren verwenden Lichtwellenleiter, um den angelegten Druck zu messen. Das Prinzip dieser Sensoren ist sehr einfach: Wenn Licht durch eine Faser fällt, ändern sich ihre Eigenschaften (wie die Wellenlänge) entsprechend dem Druck, der auf die Faser ausgeübt wird. Durch die Messung der Änderung der Wellenlänge kann der Druck genau bestimmt werden.

Der faseroptische Drucktransmitter wird häufig in Druckmessanwendungen wie Hydrauliksystemen und Gaspipelines eingesetzt.

Hydrostatischer Drucksensor

Hydrostatische Drucksensoren arbeiten nach dem hydrostatischen Prinzip, um einen Druckmesswert zu liefern, der proportional zur angelegten Füllstandshöhe ist.

In einem hydrostatischen Drucksensor befindet sich die Flüssigkeit in einer abgedichteten Kammer. Wenn Druck auf die Membran der Kammer ausgeübt wird, verformt er die Wände der Kammer, was zu einer Änderung der Höhenmessung des Fluids führt. Diese Änderung kann gemessen und in ein digitales Signal umgewandelt werden.

Der hydrostatische Druckmessumformer wird häufig in Prozessen und Lösungen für die Füllstandsmessung an Tanks und Behältern eingesetzt.

Was sind die Besonderheiten eines industriellen Drucksensors?

Industrielle Drucktransmitter sind in der Regel genauer und haben eine längere Lebensdauer als Drucksensoren für den Massenmarkt.

Sie sind auch teurer, aber das lohnt sich oft für Anwendungen, bei denen eine genaue Messung entscheidend ist.

Ein industrieller Drucksensor kann zur Messung des Drucks von Flüssigkeiten oder Gasen in verschiedenen Umgebungen verwendet werden, z. B. in Fabriken, Labors und anderen Industrieanlagen.

Bei kritischen Druckanwendungen kann eine jährliche Kalibrierung der Drucksensoren erforderlich sein.