2025-06-27
حسگرهای فشار قهرمانان گمنام بیشماری از کاربردهای صنعتی، خودرو، پزشکی و مصرفکننده هستند. آنها بیصدا فرآیندهای حیاتی را نظارت و کنترل میکنند و از راندمان موتور گرفته تا ایمنی بیمار را تضمین میکنند. اما چقدر در مورد آنها میدانید؟ بیایید به سه جنبه کلیدی بپردازیم: نام آنها، نحوه خرابی آنها و مزایا و معایب ذاتی آنها.1. حسگر فشار با چه نامی شناخته میشود؟در حالی که «حسگر فشار» رایجترین اصطلاح کلی است، اغلب با نامهای دیگری روبرو میشوید که اغلب ظرافتهای ظریفی را در عملکرد یا خروجی منعکس میکنند:
مبدل فشار:
این اصطلاح بر
تبدیل فشار به یک سیگنال الکتریکی (به عنوان مثال، خروجی mV/V، اغلب تقویت نشده) تأکید دارد. این اصطلاح قابل تعویضترین اصطلاح با «حسگر» است.فرستنده فشار: این معمولاً به دستگاهی اشاره دارد که فشار را به یک
سیگنال صنعتی استاندارد (معمولاً 4-20 میلیآمپر یا 0-10 ولت DC) تبدیل میکند که برای انتقال در فواصل طولانیتر با حداقل تخریب سیگنال طراحی شده است. فرستندهها اغلب شامل تقویت و مدار شرطیسازی سیگنال در داخل یک محفظه محافظ هستند.فرستنده/واحد ارسال فشار: اغلب در زمینههای خودرو (به عنوان مثال، فرستنده فشار روغن) استفاده میشود و به یک دستگاه سادهتر اشاره دارد که یک سیگنال اساسی (اغلب مقاومت متغیر) را به یک گیج ارسال میکند.
سوئیچ فشار: نوع خاصی که برای باز یا بسته کردن یک مدار الکتریکی در هنگام رسیدن به یک آستانه فشار از پیش تعیین شده طراحی شده است (به عنوان مثال، سوئیچ کمپرسور یخچال، سوئیچ ایمنی HVAC).
گیج فشار (الکترونیکی): در حالی که به طور سنتی مکانیکی است، گیجهای الکترونیکی از یک حسگر فشار به عنوان عنصر حسگر اصلی خود استفاده میکنند.
شاخص فشار: مشابه یک گیج، برجسته کردن جنبه نمایش.
اساساً، همه این دستگاهها فشار را حس میکنند، اما نام خاص اغلب به نوع خروجی، پیچیدگی و کاربرد مورد نظر آنها اشاره دارد.2. حسگرهای فشار چگونه خراب میشوند؟
مانند هر جزء دیگری، حسگرهای فشار بیعیب و نقص نیستند. درک حالتهای خرابی رایج برای تشخیص و پیشگیری بسیار مهم است:
فشار بیش از حد/اضافه بار:
فراتر رفتن از حداکثر فشار نامی حسگر (حتی به طور خلاصه) یک علت اصلی است. این میتواند به طور دائم دیافراگم حسگر را تغییر شکل دهد، آن را ترک کند یا به اجزای داخلی آسیب برساند.
ضربه فشار/چکش آبی: افزایشهای ناگهانی و شدید فشار (رایج در سیستمهای سیال زمانی که شیرها به سرعت بسته میشوند) میتواند باعث خرابی فاجعهبار مشابه فشار بیش از حد شود، حتی اگر
متوسط فشار در محدوده باشد.دماهای شدید: عملکرد در خارج از محدوده دمایی مشخص شده میتواند:
باعث انحراف دائمی در کالیبراسیون شود.به قطعات الکترونیکی حساس یا مواد اتصال آسیب برساند.
خواص سیالات پرکننده را تغییر دهید (در برخی از انواع حسگرها).
ناسازگاری رسانه/حمله شیمیایی:
قرار گرفتن در معرض گازها یا مایعات خورنده که به مواد مرطوب شده (دیافراگم، مهر و موم، محفظه) حمله میکنند. این منجر به نشت، تخریب دیافراگم یا مسدود شدن درگاههای فشار میشود.
مسدود شدن درگاههای فشار: کثیفی، ذرات یا مواد فرآیندی جامد که درگاه را مسدود میکنند، از رسیدن فشار به عنصر حسگر جلوگیری میکند.
مشکلات الکتریکی:ولتاژ بیش از حد/افزایش:
آسیب رساندن به مدار داخلی.
مدارهای اتصال کوتاه/مدارهای باز: خطاهای سیمکشی یا خرابی قطعات داخلی.
مشکلات حلقه زمین: ایجاد خوانشهای نامنظم یا نویز سیگنال.
لرزش/ضربه مکانیکی: لرزش بیش از حد میتواند باعث خستگی قطعات، شکستن سیمها یا شل شدن اتصالات شود. ضربه شدید میتواند باعث آسیب فیزیکی فوری شود.
خستگی دیافراگم: چرخههای فشار بالا مکرر میتواند در نهایت باعث ترک خوردن یا تغییر شکل دیافراگم حسگر نازک شود.
خرابی مهر و موم: تخریب اورینگها یا واشرها در طول زمان، که منجر به نشت میشود (به ویژه در حسگرهای گیج یا مطلق مهر و موم شده).
نفوذ رطوبت/رطوبت: ورود آب به محفظه حسگر (به ویژه محفظههای غیر هرمتیک) باعث خوردگی قطعات الکترونیکی و ایجاد انحراف یا خرابی میشود.
تغییر صفر/انحراف: تغییر تدریجی در خروجی حسگر در فشار صفر، یا تغییری در حساسیت آن در طول زمان، که اغلب به دلیل پیری، اثرات دما یا آرامش تنش است.
3. مزایا و معایب حسگرهای فشارحسگرهای فشار ضروری هستند، اما انتخاب حسگر مناسب مستلزم سنجیدن نقاط قوت و ضعف آنها است: