Датчик тиску

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Цифровий датчик тиску
Компактний цифровий датчик атмосферного тиску

Да́тчик ти́ску (вимі́рювальний перетво́рювач ти́ску) — пристрій, що дозволяє отримувати і дистанційно передавати сигнал, що відповідає вимірюваному тиску.

Прилади, що поєднують у собі датчик тиску та засіб відображення значення тиску і призначені для вимірювання надлишкового тиску називаються манометрами, або напоромірами, для вимірювання вакуумметричного тиску (нижче атмосферного, розрідження) — вакуумметрами або тягомірами, для одночасного вимірювання надлишкового і вакуумметричного тиску — мановакуумметрами або тягонапорометрами.

Манометри виконують функцію локального контролю і у більшості випадків через відсутність дистанційного доступу до їх показів (за виключенням манометрів з уніфікованим вихідним електричним сигналом) не можуть використовуватись у сучасних засобах автоматизації. Ця функція покладається на вимірювальні перетворювачі тиску.

Класифікація[ред.ред. код]

Ці прилади класифікуються за видом тиску, що вимірюється і типом вихідного сигналу. Вимірювальні перетворювачі тиску розрізняються також, по одиницях вимірювання та за низкою основних технічних характеристик (ГОСТ 22520-85[1]).

За принципом роботи чи способом перетворення вимірюваного тиску у вихідний сигнал датчики тиску поділяються на:

В останні роки набули поширення і інші принципи створення вимірювальних перетворювачів тиску: волоконно-оптичні, гальваномагнітні, об'ємного стиску, акустичні, дифузійні та ін.

За видом вимірюваного тиску датчики тиску поділяються на:

  • перетворювачі абсолютного тиску;
  • перетворювачі надлишкового тиску;
  • перетворювачі вакуумметричного тиску;
  • перетворювачі надлишкового/вакуумметричного тисків;
  • перетворювачі різниці тисків;
  • перетворювачі гідростатичного тиску.

За видом вихідного сигналу датчики тиску поділяються на:

  • аналогові (вимірюваний тиск перетворюється в аналоговий уніфікований пневматичний чи електричний сигнал);
  • цифрові.

Основні діючі датчики тиску належать до аналогових з уніфікованим струмовим сигналом 0…5, 0…20 або 4…20 мА. Останніми роками спостерігається перехід до цифрових датчиків тиску (у тому числі поширення набуває цифровий протокол HART). Бурхливо розвивається системна інтеграція перетворювачів тиску з використанням окремих різновидностей промислових мереж (Modbus, Profibus та ін.). При цьому використовується цифровий протокол обміну інформацією між давачем тиску та системою керування, що суттєво спрощує взаємозамінність приладів різних виробників.

Деформаційні датчики тиску[ред.ред. код]

У промисловій практиці вимірювання тисків поширення набули деформаційні прилади з пружним чутливим елементом. У цих приладах тиск визначається за деформацією пружних чутливих елементів або за зусиллям, що вони створюють, котрі перетворюються передавальними механізмами в кутове чи лінійне переміщення вказівника на шкалі приладу. За видом пружного чутливого елемента пружинні прилади поділяються на такі види:

Електричні датчики тиску[ред.ред. код]

В електричних датчиках тиску вимірюваний тиск, здійснюючи вплив на чутливий елемент, змінює його власні електричні параметри: електричний опір, електричну ємність чи електричний заряд, котрі стають мірою цього тиску. Основна маса датчиків тиску реалізовані за одним із трьох принципів:

  • ємнісні — використовують пружний чутливий елемент у вигляді конденсатора із змінним зазором за рахунок зміщення чи прогину під дією тиску рухомого електрода-мембрани відносно нерухомого електрода;
  • п'єзоелектричні — базуються на залежності поляризованого заряду чи резонансної частоти п'єзокристала кварцу чи турмаліну під дією прикладеного до нього тиску;
  • тензорезисторні — використовують залежність активного електричного опору провідника чи напівпровідника від ступеня його деформації.

Примітки[ред.ред. код]

  1. ГОСТ 22520-85 Датчики давления, разрежения и разности давлений с электрическими аналоговыми выходными сигналами ГСП. Общие технические условия

Див. також[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]

  • Папушин Ю. Л., Білецький В. С. Основи автоматизації гірничого виробництва. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2007. — 168 с.
  • Поліщук Є. С. Методи та засоби вимірювань неелектричних величин [Текст] : підручник для студ. вищих закл. освіти спец. «Метрологія та вимірювальна техніка» / Є. С. Поліщук ; Державний ун-т «Львівська політехніка». — Л. : Вид-во Держ. ун-ту «Львівська політехніка», 2000. — 360 с. — ISBN 0368-6418
  • Храмов В. А. Первинні вимірювальні перетворювачі вимірювальних приладів і автоматичних систем [Текст] : навч.посіб. / А. В. Храмов. — К. : Вища шк., 1998. — 527 с. — ISBN 5-11-004736-7