Cảm biến áp suất được phân loại thành nhiều loại, bao gồm: cảm biến áp suất âm, cảm biến chênh áp, cảm biến áp suất tương đối và cảm biến áp suất tuyệt đối. Dải hoạt động của chúng có thể từ giá trị áp suất âm đến 0 và từ 0 đến giá trị áp suất dương. Vậy cảm biến áp suất là gì? Cùng Đình Hải đi tìm hiểu bài viết dưới đây
Ap suất là gì?
Trước khi khám phá về cảm biến áp suất, ta cần hiểu khái niệm về áp suất là gì.
Trong vật lý, áp suất (Pressure) là một đại lượng vật lý, được định nghĩa là lực tác động lên một đơn vị diện tích vuông góc với bề mặt của vật thể. Trong hệ SI, đơn vị của áp suất là Newton trên mét vuông (N/m2), được gọi là Pascal (Pa), được đặt theo tên của nhà toán học và nhà vật lý người Pháp Blaise Pascal trong thế kỷ 17. Một Pascal tương đương với áp suất mà một đồng xu đô la tác động lên một mặt bàn. Thông thường, áp suất được đo bắt đầu từ tỉ lệ 1 kPa = 1000 Pa.
Cảm biến áp suất là gì?
Cảm biến áp suất là thiết bị chuyên dùng để đo áp suất, áp lực trong các bồn chứa, đường ống dẫn khí, hơi, hoặc chất lỏng. Chức năng của chúng là giám sát áp suất và chuyển đổi thông tin đó thành tín hiệu 4-20mA để hiển thị trên màn hình hoặc điều khiển bộ. Cảm biến áp suất thường hoạt động như một bộ chuyển đổi, tạo ra tín hiệu phụ thuộc vào áp suất.
Cảm biến áp suất được sử dụng rộng rãi trong hàng ngàn ứng dụng hàng ngày và có thể được dùng để đo gián tiếp các biến số như lưu lượng chất lỏng/khí, tốc độ, mực nước và độ cao.
Ngoài ra, cảm biến áp suất còn được gọi là đầu dò áp lực, máy phát áp lực, người gửi áp lực, chỉ số áp lực, áp kế và áp kế, cùng nhiều tên gọi khác.
Một loại cảm biến áp suất khác được thiết kế để đo áp suất ở chế độ động để ghi lại các thay đổi tốc độ rất cao của áp suất. Ví dụ, chúng được sử dụng để đo áp suất đốt cháy trong xi lanh động cơ hoặc tuabin khí. Cảm biến này thường được sản xuất từ vật liệu áp điện như thạch anh.
Một số cảm biến áp suất cũng có thể là công tắc áp suất, tức là bật hoặc tắt ở một áp suất cụ thể. Ví dụ, một máy bơm nước có thể được điều khiển bằng một công tắc áp suất để khởi động khi áp suất trong bể chứa giảm xuống do nước được xả ra khỏi hệ thống.
Phân loại cảm biến áp suất
Phân loại cảm biến áp suất có thể được thực hiện dựa trên ba yếu tố chính: phạm vi áp suất đo được, phạm vi nhiệt độ hoạt động và loại áp suất đo được. Mỗi loại cảm biến áp suất đều có tên gọi và nguyên lý hoạt động khác nhau, tuy nhiên, chúng có thể sử dụng cùng một công nghệ dưới nhiều tên gọi khác nhau.
Cảm biến áp suất tương đối
Cảm biến áp suất tương đối hoạt động dựa trên nguyên tắc so sánh với áp suất không khí. Khi đặt cảm biến trong môi trường không khí, áp suất tương đương được coi là 0 bar. Ví dụ, nếu áp suất tương đối bằng 1 bar, nghĩa là áp suất đo được lớn hơn áp suất không khí một đơn vị áp suất là 1 bar.
Cảm biến áp suất tuyệt đối
Cảm biến áp suất tuyệt đối hoạt động dựa trên nguyên tắc nén 1 bar vào cảm biến. Khi đặt cảm biến trong môi trường không khí, áp suất tương đương được coi là 1 bar. Ví dụ, khi cảm biến đặt trong không khí và có 1 bar áp suất tác động, giá trị đo được của cảm biến áp suất tuyệt đối là 2 bar.
Cảm biến áp suất chênh áp
Cảm biến này đo sự chênh lệch giữa hai áp suất, mỗi áp suất được kết nối với một bên của cảm biến. Cảm biến chênh áp suất được sử dụng để đo nhiều đặc tính khác nhau, như giảm áp suất trên bộ lọc dầu hoặc khí, mức chất lỏng hoặc tốc độ dòng chảy.
Từ góc kỹ thuật, hầu hết các cảm biến áp suất thực sự là cảm biến chênh áp suất; ví dụ, một cảm biến áp suất tương đối thực chất chỉ là một cảm biến chênh áp suất với một mặt tiếp xúc với không khí xung quanh.
