Dans la technologie moderne et les applications industrielles, les capteurs de pression jouent un rôle important en tant qu'outils de mesure importants. Parmi eux, les capteurs de pression relative, les capteurs de pression différentielle et les capteurs de pression absolue sont les trois capteurs principaux dans le domaine de la mesure de pression en raison de leurs fonctions uniques et de leur large gamme d'applications. Dans cet article, nous discuterons en profondeur des définitions, des principes de fonctionnement, des objets de mesure, des scénarios d'application et des différences entre ces trois capteurs.
Table des matières
Capteur de pression de jauge
Principe de définition et d'opération
Un capteur de pression relative est un capteur qui mesure la pression relative, c'est-à -dire la valeur de la pression par rapport à la pression atmosphérique. Il se compose généralement d'un élément de détection (par exemple une jauge de contrainte ou un élément piézorésistif) et d'un circuit électronique qui convertit la pression en signal de télécommunication. Lorsqu'une pression externe est appliquée à l'élément de détection, l'élément subit une légère déformation, entraînant une modification de la valeur de résistance, qui est mesurée par le circuit électronique et convertie en un signal de télécommunication lié à la pression.
Principe de fonctionnement
Les capteurs de pression manométrique sont basés sur la pression atmosphérique et les lectures de pression sont relatives à la différence de pression atmosphérique. Par exemple, si le capteur affiche une valeur de 5 bars, alors la pression réelle est 5 bars supérieure à la pression atmosphérique.
Mesure des objets et applications
Généralement utilisé dans les applications où une pression relative est requise, telles que la pression de l'eau, la pression du gaz, la pression du liquide, le contrôle des fluides, la mesure du niveau, etc. Par exemple, dans les usines chimiques, les capteurs de pression relative peuvent être utilisés pour mesurer la pression dans les pipelines afin de garantir que les opérations sont effectuées dans des limites de sécurité. Dans les automobiles, les capteurs de pression manométrique sont souvent utilisés pour mesurer la pression des pneus afin de fournir aux conducteurs des informations sur l’état de leurs pneus. Dans l'électronique grand public, les capteurs de pression manométrique sont utilisés dans des domaines tels que la surveillance des changements de pression, l'adaptation environnementale et la surveillance de la santé. Ils fournissent des fonctions importantes telles que la mesure de l’altitude, les alertes de changement météorologique, la surveillance du débit d’air, etc.
Caractéristiques:
- Basé sur les changements de pression atmosphérique.
- Si la pression atmosphérique change, la lecture du capteur de pression relative n’est pas affectée.
- Convient aux applications industrielles courantes telles que les systèmes à gaz et les systèmes hydrauliques.
Capteur de pression différentielle
Principe de définition et d'opération
Le capteur de pression différentielle est un capteur qui mesure la différence de pression entre deux chambres de mesure. Il mesure la différence de pression entre deux points différents. Il ne s'agit pas de la pression de ces points de pression par rapport à l'atmosphère, mais uniquement de la différence entre eux. Il se compose généralement de deux chambres reliées au fluide à mesurer, et la pression est déterminée en mesurant la différence de pression entre les chambres. Le principe de fonctionnement du capteur de pression différentielle est basé sur la pression à mesurer directement sur le diaphragme du capteur, de sorte que le diaphragme produit un micro-déplacement proportionnel à la pression de l'eau, ce qui provoque à son tour un changement de la valeur de la résistance, le circuit électronique détecte ce changement et le convertit en un signal de mesure standardisé correspondant à la pression.
Principe de fonctionnement
Le capteur de pression différentielle génère une valeur de pression différentielle relative en mesurant simultanément la pression en deux points et en calculant la différence entre eux. Par exemple, aux deux extrémités d'un pipeline, un capteur de pression différentielle peut mesurer la différence de pression, ce qui est couramment utilisé pour la mesure du débit et la détection du colmatage des filtres.
Mesure des objets et applications
Les capteurs de pression différentielle sont largement utilisés dans la mesure du débit, la mesure du niveau de liquide, l'analyse des gaz et d'autres domaines. Dans les systèmes CVC, les capteurs de pression différentielle sont souvent utilisés pour mesurer le colmatage des filtres à air afin de pouvoir les remplacer en temps opportun. De plus, les capteurs de pression différentielle sont également utilisés pour mesurer la différence de pression des gaz d'échappement entre les passages avant et arrière d'un véhicule.’s piège à particules du moteur pour déterminer le niveau d’accumulation de particules dans le piège, qui à son tour détermine le temps de déclenchement de la « régénération » et la quantité de carburant supplémentaire à injecter.
Caractéristiques:
- Idéal pour surveiller la différence de pression entre deux points.
- Utilisé pour les calculs de débit, les mesures de vitesse du vent, etc.
- Compare la différence de pression entre deux points, en ignorant l'effet de la pression atmosphérique.
Capteur de pression absolue
Principe de définition et d'opération
Un transducteur de pression absolue est un transducteur qui mesure la pression par rapport au vide ou au zéro absolu. Contrairement aux capteurs de pression relative, les capteurs de pression absolue mesurent non seulement la pression du fluide mesuré, mais prennent également en compte la pression du gaz dans l'environnement. Les capteurs de pression absolue fonctionnent de la même manière que les capteurs de pression relative, mais leur point de référence est le vide absolu ou le zéro absolu plutôt que la pression atmosphérique. Ou la pression d’un état totalement sans pression. Il est basé sur une pression nulle absolue (vide) et n’est pas affecté par la pression atmosphérique.
Principe de fonctionnement
Le capteur de pression absolue mesure la pression absolue d'un gaz ou d'un liquide et sa lecture inclut toujours l'effet de la pression atmosphérique. Même si la pression atmosphérique change, la lecture du capteur de pression absolue reflétera la pression absolue.
Mesure des objets et applications
Les capteurs de pression absolue sont largement utilisés dans la mesure de la pression atmosphérique, l'observation météorologique à haute altitude, les prévisions météorologiques et d'autres domaines. Dans le domaine médical, des capteurs de pression absolue sont utilisés pour surveiller la pression du gaz dans les respirateurs. De plus, des capteurs de pression absolue sont également utilisés pour mesurer la pression de l'air d'admission afin d'optimiser les performances du moteur et l'économie de carburant.
Caractéristiques:
- Mesure la pression par rapport au vide, en tenant compte des changements de pression atmosphérique.
- L'utilisation de capteurs de pression absolue est particulièrement importante dans des environnements spécifiques, tels que les applications présentant des variations d'altitude élevées.
- Utilisé dans les applications haut de gamme nécessitant une surveillance précise de la pression, telles que l'aérospatiale, la surveillance météorologique et la technologie du vide.
Différences entre les trois types de capteurs
1. Objet de mesure :
- Les capteurs de pression relative mesurent la pression par rapport à la pression atmosphérique.
- Les capteurs de pression différentielle mesurent la différence de pression entre deux chambres de mesure.
- Capteur de pression absolue pour mesurer la valeur de la pression par rapport au vide.
2. Principe de mesure :
- Les capteurs de pression de surface utilisent des capteurs de pression absolue et des capteurs de pression atmosphérique pour mesurer et calculer la pression de surface en calculant la différence entre la pression absolue et la pression atmosphérique.
- Les capteurs de pression différentielle utilisent deux capteurs de pression pour mesurer la différence de pression entre deux emplacements.
- Les capteurs de pression absolue utilisent des capteurs de pression absolue pour mesurer et soustraire la pression atmosphérique du résultat de la mesure afin d'obtenir la pression absolue.
3. Plage de mesure :
- Les capteurs de pression relative ont généralement une large plage de mesure et peuvent mesurer à la fois des pressions élevées et basses.
- Les capteurs de pression différentielle sont généralement utilisés pour des plages de mesure de pression différentielle plus petites.
- Les capteurs de pression absolue ont une plage de mesure qui dépend de l'application spécifique, mais nécessite généralement de prendre en compte les conditions de vide.
4. Scénarios d'application :
- Les capteurs de pression relative sont couramment utilisés dans l’automatisation industrielle, l’industrie automobile, les équipements médicaux et d’autres domaines.
- Les capteurs de pression différentielle sont largement utilisés dans la mesure du débit, la mesure du niveau de liquide, l'analyse des gaz et d'autres domaines.
- Les capteurs de pression absolue sont davantage axés sur la mesure de la pression atmosphérique, l'observation météorologique à haute altitude et d'autres applications nécessitant une mesure précise de la pression.
Conclusion
Les capteurs de pression relative, les capteurs de pression différentielle et les capteurs de pression absolue sont les trois capteurs principaux dans le domaine de la mesure de pression, chacun avec ses propres fonctions uniques et une large gamme d'applications. Grâce à une compréhension approfondie de leurs principes de fonctionnement, de leurs objets de mesure et de leurs scénarios d'application, nous pouvons mieux sélectionner et utiliser ces capteurs pour répondre aux besoins de mesure de différents domaines. À mesure que la technologie continue de se développer, les performances et la précision de ces capteurs continueront de s'améliorer, fournissant des données de mesure plus fiables et plus précises pour la production industrielle et la recherche scientifique.