|
|
|
Pro navigaci je nezbytný program Javascript, prosím, spustte jej!
SPD-Inteligentní senzory tlaku
Senzor a můstek absolutní nebo rozdílový, analogový nebo digitální
POPIS VÝROBKU
Řada inteligentních senzorů tlaku (The Smart Pressure Device - SPD) používá polovodiče na bázi křemíku jako základního materiálu. Polovodičové odporové senzory deformace (tenzometry) jsou zapojeny v můstkovém obvodu. Výstupní napětí můstku - senzoru je lineárně závislé na měřeném tlaku. Vyrábí se v provedení jednoduché, absolutní a diferenční.
Klikni zde here pro zvětšení obrazu
TECHNICKÝ POPIS
Senzor je tvořen čtyřmi polovodičovými křemíkovými odporovými tenzometry, zapojenými v můstku. Odpor tenzometrů (a výstupní napětí můstku) se mění lineárně v závislosti na působícím tlaku. Lineární závislost je charakterizována dvěma parametry: ofset (posuv nuly) a rozsah. Posuv nuly-offset je výstupní napětí při nulové hodnotě tlaku a rozsah (rozpětí) je rozdíl napětí při maximálním a nulovém tlaku.
PROBLÉMY
Jelikož tenzometry jsou vyrobeny z polovodičového materiálu (Si), jejich odpor se mění nejen s tlakem, ale i s teplotou. Účinky teploty jsou vyjádřeny teplotními koeficienty posuvu nuly (ofsetu) a rozsahu. K potlačení závislosti na teplotě je nutná teplotní kompenzace. Koeficienty pro teplotní kompenzaci jsou určovány v rámci kalibračního procesu. Kalibrace pro největší požadovanou přesnost probíhá individuálně, jinak se udává průměrná hodnota.
Pozn.: Takováto specifikace parametrů je obecně užívána pro křemíkové senzory tlaku.
ŘEŠENÍ
Stanovení hodnot ofsetu, rozsahu a příslušných teplotních koeficientů je poměrně snadno proveditelné, avšak není vždy nutné. V aplikacích kde přesnost není prioritou, mohou být použity podstatně levnější senzory bez individuální kalibrace.
V případech kdy se vyžaduje přesnost a kalibraci nemůže provést uživatel, použijeme senzor kalibrovaný při výrobě s analogovým výstupem. Všechny senzory Smartec s analogovým výstupem mají teplotně kompenzovaný ofset, citlivost, drift teploty a nelinearitu.
Poznámka: Pokud si uživatel vybere nekompenzovaný můstkově zapojený typ senzoru, je vhodné použít rozhraní Smartec UTI (popis uveden níže).
SPECIFIKACE
Dodávají se následující senzory tlaku pracující v rozsahu tlaků od 0,01 do 20 Bar. Nejvíce užívané jsou tyto typy senzorů:
K identifikaci tlakového senzoru (rozsah tlaku, uspořádání absolutní nebo relativní, můstkové zapojení analogové nebo číslicové) na základě jména slouží pravidla značení senzorů.
Tato pravidla jsou uvedena v dokumentu spdnames.pdf. Elektrické parametry a technické podrobnosti jsou uvedeny v katalogových listech (viz seznam výše) a mohou být nalezeny také v dokumentu SUPPORTSHOP
Vlastnosti a možnosti použití těchto senzorů jsou dále popsány také v publikaci brochure .
SENZORY TLAKU V MŮSTKOVÉM ZAPOJENÍ A OBVOD ROZHRANÍ SMARTEC UTI
Odporové senzory tlaku jsou zapojeny v můstku. Působením měřeného tlaku se můstek rozváží a napětí nerovnováhy je závislé na hodnotě měřeného tlaku. Pro přímé připojení senzorů tlaku k mikrokontroléru je ideálním obvodem UTI - univerzální obvod rozhraní ( Universal Transducer Interface ). Obvod UTI je k mikrokontroléru připojen pouze jediným vstupem, přenášejícím data o měřeném tlaku. Ze šestnácti možných módů činnosti UTI ( sixteen available UTI modes ) je pro odporový můstek vhodný mód 13, dovolující ještě připojení dalších odporových senzorů (např. odporového teploměru Pt 100 pro současné měření teploty). To je v dané situaci velmi výhodné, jelikož křemíkové odporové tenzometry jsou silně závislé na teplotě.
Senzory pro měření absolutního tlaku (řada SPDxxxA) jsou vybaveny vakuovou komůrkou, vytvořenou na čipu při jeho výrobě.
TIP: JAK ZABRÁNIT ÚČINKŮM VODNÍHO KLADIVA
Náhlým zastavením nebo otevřením průtoku tekutiny v potrubí vzniká jev označovaný jako vodní kladivo. Vodní kladivo působí impulzní přetížení a může vést k destrukci senzoru tlaku. Více informací o tomto jevu lze získat na stránkách: OMEGA: WATERHAMMER, a complex phenomenon with a simple solution
SUPPORT
All relevant documentation and files (data sheet, application notes, software
etc.) for our products can be downloaded from the SUPPORTSHOP page.
IPGEO |
|
