Cảm biến áp suất là gì | Cấu tạo và Nguyên lý hoạt động

Cảm biến áp suất là một thiết bị chuyên dụng để đo đạc những thông tin áp suất, áp lực của không khí, hơi nước, chất lỏng. Chúng được sử dụng rộng rãi cho nhiều lĩnh vực khác nhau. Tuy nhiên không có quá nhiều người hiểu về thiết bị này, biết cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chúng. Do đó hôm nay hãy cùng với CtiSupply tìm hiểu về cảm biến áp suất là gì, có những loại cảm biến nào trên thị trường hiện nay và một số thông tin xoay quanh thiết bị này trong bài viết dưới đây.

Cảm biến áp suất là gì?

Cảm biến áp suất là một thiết bị cảm biến chuyên được sử dụng nhằm mục đích đo đạc những thông tin về áp suất, áp lực trong các đường ống dẫn khí, hơi, gas hay các bồn chứa chất lỏng. Cảm biến áp suất có rất nhiều tên gọi khác nhau như là đầu dò áp lực, áp kế, chỉ số áp lực, máy phát áp lực,..

Chúng là thiết bị điện tử có thể theo dõi, giám sát các áp lực và áp suất trong những vị trí trên để chuyển đối thành tín hiệu truyền đến các màn hình hiện thị thông tin, các bộ điều khiển dưới dạng tín hiệu điện từ 4 ~ 20mA.

Cấu tạo của thiết bị cảm biến áp suất

Một cảm biến áp suất sẽ có cấu tạo gồm 2 phần chính là phần cảm biến và khối xử lý:

• Phần cảm biến: bộ phận này sẽ nhận tín hiệu từ áp suất khí, hơi, chất lỏng để truyền về cho khối xử lý. Tùy thuộc vào từng loại cảm biến áp suất khác nhau mà nó sẽ chuyển tín hiệu cơ của áp suất thành những dạng tín hiệu khác nhau như tín hiệu điện trở, tín hiệu điện cảm, tín hiệu điện dung, dòng điện,..
• Phần khối xử lý: bộ phận này có chức năng sẽ nhận những tín hiệu được truyền từ khối cảm biến sang. Chuyển những tín hiệu đó thành dạng tín hiệu chuẩn trong lĩnh vực đo áp suất như là tín hiệu ngõ ra điện áp 4 ~ 20mA, tín hiệu 0 ~ 5VDC, tín hiệu 0 ~ 10VDC, tín hiệu 1 ~ 5VDC.

Nguyên lý hoạt động

Trên lớp màng này của cảm biến áp suất sẽ gắn cảm biến phát hiện thay đổi, khi có lực tác động vào thì lớp màng sẽ thay đổi tương ứng với chiều của lực tác động lên nó. Khi các áp suất dương được đưa vào trong cảm biến áp suất thì lớp màng sẽ căng lên từ trái sang phải, còn khi áp suất âm được đưa vào thì lớp màng sẽ căng ra theo hướng ngược lại. Các tín hiệu này sẽ so sánh với tình trạng ban đầu trước khi thay đổi diễn ra để xác định xem nó đã bị biến dạng bao nhiêu phần trăm. Chính nhờ tín hiệu này giúp nhận biết được áp suất hiện đang là bao nhiêu. Sau đó sẽ đưa ra tín hiệu ngõ ra tương ứng.

Các tín hiệu ngõ ra có thể là 4 ~20mA hoặc là 0 – 10V tương ứng với áp suất ngõ vào.

Phân loại

Dựa vào phạm vi áp suất có thể đo đạc được, phạm vi nhiệt độ, loại áp suất mà cảm biến có thể đo được mà sẽ phân thành các loại cảm biến khác nhau. Cụ thể là 3 loại chính: cảm biến áp suất tương đối, cảm biến áp suất tuyệt đối và cảm biến áp suất chênh áp.

• Cảm biến áp suất tương đối: loại cảm biến này hoạt động dựa theo nguyên lý so sánh với áp suất của không khí. Được sử dụng phổ biến nhất để đo đạc áp suất khí nén, áp suất gas, áp suất nước,..
• Cảm biến áp suất tuyệt đối: loại cảm biến này hoạt động dựa theo nguyên lý trong cảm biến được đo đạc dựa theo áp suất đo trong môi trường chân không. Áp suất lúc này sẽ bằng áp suất tương đối cuộng với áp suất khỉ quyển.
• Cảm biến áp suất chênh áp: đây là loại cảm biến đo đạc sự chênh lệch giữa 2 áp suất khác vị trí đo. Chúng được dùng đo đạc nhiều đặc tính như áp suất trên bộ lọc dầu, bộ lọc khí, mức chất lỏng, tốc độ dòng chảy,..Hầu hết các cảm biến áp suất thực chất đều là cảm biến chênh lệch.

Một số ứng dụng của cảm biến áp suất phổ biến hiện nay

• Cảm biến áp suất đo đạc trong lò hơi
• Sử dụng trong các trạm bơm nước, máy bơm nước
• Sử dụng cảm biến áp suất trên các ben thủy lực ở xe cẩu để giám sát lực kéo của ben
• Sử dụng cảm biến áp suất đo đạc mức trong các tank chứa nước
• Cảm biến áp suất trong các máy nén khí để giám sát giới hạn áp suất đầu ra, giảm thiểu hư hỏng, cháy nổ khi sử dụng
• Dùng đo đạc các áp suất khí, áp suất gas, áp suất chất lỏng, ..

Những lưu ý khi chọn mua thiết bị

Khi chọn lựa các thiết cảm biến áp suất để mua sử dụng cần lưu ý đến một số thông tin sau:

• Dãy đo áp suất của cảm biến là bao nhiêu?
• Nguồn ra của cảm biến là loại nào 0 – 10v hay 4 – 20mA,..
• Môi trường muốn sử dụng cảm biến áp suất là loại nào? Có tính ăn mòn cao hay không?
• Khả năng chịu quá áp của thiết bị cảm biến là bao nhiêu?
• Độ sai số của cảm biến là bao nhiêu?
• Nhiệt độ mà thiết bị cảm biến có thể chịu được ở mức nào?

Trên đây là tổng quan một số thông tin liên quan đến cảm biến áp suất mà chúng tôi muốn giới thiệu đến bạn. Hi vọng qua đó đã giúp bạn có thêm nhiều kiến thức bổ ích về thiết bị cảm biến này. Nếu có bất kỳ thắc mắc, câu hỏi nào bạn có thể để lại bình luận bên dưới bài viết để chúng tôi có thể hỗ trợ giải đáp nhanh chóng cho bạn nhé!