Memahami Transdutor Tekanan Rendah: Fungsi, Desain, dan Aplikasi
Bagaimana Transdutor Tekanan Rendah Bekerja
Bergantung pada rentang tekanan yang akan diukur, bahan elastis diberikan bentuk dan ukuran yang berbeda, seperti tabung bourdon, piston, diafragma, dan bellows. Yang paling umum di antaranya adalah diafragma. Tiga jenis perangkat listrik berbeda dapat dipasang pada bahan elastis ini untuk membuat transdutor tekanan. Ini mencakup jenis resistif, kapasitif, dan induktif.
- Transdutor tekanan resistif menggunakan strain gauge, yang ditempel pada bahan yang dapat diubah bentuk. Setiap perubahan dalam deformasi menyebabkan perubahan dalam resistansi listrik dari setiap strain gauge yang dapat diukur oleh jembatan Wheatstone.
- Dalam transdutor tekanan tipe kapasitif, perubahan tekanan diukur sebagai perubahan kapasitansi antara dua plate kapasitansi. Satu plate ditempel pada sisi yang dapat diubah bentuk dari bahan elastis sementara yang lain ditempel pada permukaan tanpa tekanan.
- Dalam transdutor tekanan induktif, deformasi bahan elastis digunakan untuk memberikan gerak linear dari inti ferromagnetis. Gerak linear ini akan bervariasi arus AC yang diinduksi.
Pengukuran Tekanan Rendah
Di antara berbagai transdutor tekanan yang dibahas, gauge Bourdon, gauge diafragma piezoresistive, dan gauge diafragma kapasitif cocok untuk mengukur tekanan vakum rendah. Gauge Bourdon dapat mengukur sekitar rentang 0–1000 mbar, sementara gauge diafragma dapat mengukur dalam rentang 0.1–1000 mbar. Untuk tekanan sangat rendah, ada jenis transdutor lain yang tersedia, yang didasarkan pada prinsip lainnya. Ini mencakup gauge Pirani, termokopel, dan gauge ionisasi. Dua teknik pertama didasarkan pada tingkat di mana panas hilang dari filamen yang dipanaskan yang ditempatkan dalam lingkungan tekanan rendah. Kehilangan panas ini tergantung pada jumlah molekul gas per satuan volume.
- Gauge Pirani – Gauge ini menghitung suhu filamen dengan mengukur resistansi filamen. Pengukuran resistansi diukur dengan bantuan rangkaian jembatan Wheatstone. Hubungan antara resistansi dan tekanan yang diterapkan sangat non-linear.
- Termokopel – Dalam jenis transdutor tekanan ini, termokopel dipasang pada filamen yang dipanaskan untuk mengukur suhunya. Untuk suhu referensi dalam termokopel, suhu ruangan digunakan. Tegangan keluaran termokopel bervariasi non-linear dengan tekanan gas.
- Gauge Ionisasi – Sangat berguna untuk mengukur tekanan yang sangat kecil dalam rentang 10–3 atm hingga 10–13 atm. Di sini, gas yang tekanannya akan diukur, diionisasi dengan bantuan filamen yang dipanaskan. Arus diukur antara dua elektroda di daerah yang terionisasi, yang tergantung pada tekanan gas, karena jumlah ion per satuan volume tergantung pada tekanan gas.
Hubungan Arus terhadap Tekanan adalah Linear
Pengukuran tekanan rendah digunakan dalam aplikasi seperti:
- Di bidang medis- Nebulizers, Spirometers, dll.
- Di Industri- Kontrol HVAC, tekanan saluran statis, dll.
Minat yang tumbuh di pasaran mengarah pada bahan di dalam transdutor tekanan:
- Merkuri terkandung dalam beberapa untuk menghantarkan sensasi tekanan ke keluaran listrik. Di banyak negara bagian, merkuri adalah bahan yang dilarang meskipun tidak ditegakkan atau dalam beberapa kasus, dilindungi untuk peralatan yang ada yang mungkin menggunakan merkuri melainkan melarangnya pada produk baru.
- Bahan kedua adalah NaK (sodium Kalium) yang digunakan alih-alih merkuri dalam transdutor. NaK akan melemparkan spark jika terpapar udara (oksigen). Di lingkungan di mana kebakaran tinggi, ini adalah bahaya.
- Ada produk baru di pasaran sekarang yang memiliki diafragma yang jauh lebih tebal (memperpanjang umur) dan datang dengan garansi yang lebih lama dari produk lain. Ini tidak memiliki isian dan melakukan pekerjaannya dengan elektronika.
Kami merasa tekanan pasar pada akhirnya akan membuat baik merkuri maupun NaK tidak dapat diterima oleh pelanggan dari mereka yang membuat produk dengan peralatan yang menggunakan sensor ini.
Hubungi kami di 800-844-8405 untuk informasi lebih lanjut tentang transdutor tekanan.
