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Kapazitiver Drucksensor

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Was ist ein kapazitiver Drucksensor?

Der kapazitive Drucksensor aus Keramikmaterial wird aufgrund seiner anerkannten Eigenschaften Elastizität, Korrosionsbeständigkeit, Stoßfestigkeit, Stoß und Vibration verwendet. Seine thermische Stabilität kann eine Arbeitstemperatur von -40 bis 135 ° C erreichen. Darüber hinaus hat es eine hohe Messgenauigkeit, hohe Stabilität und eine Überlastfähigkeit, die das 100-fache des Messbereichs von erreichen kann andere Arten von Sensoren. Der kapazitive Keramikdrucksensor GUILCOR kombiniert fortschrittliches Material mit Dickschicht-, Dünnschicht- und Niedertemperaturkeramik.

Das kapazitive Element ist ein Keramiksensor mit parallelen Platten. Die Elektroden in der Membran und im Substrat werden mit einer metallorganischen Paste nachgedruckt, die beiden Elemente werden mit einer Glaspaste versiegelt, diese Glaspaste erzeugt einen hermetischen Effekt. Wenn Druck auf die Membranoberfläche (aktive Fläche) ausgeübt wird, verformt sie sich, was zu einer Änderung der Kapazität führt. Die Änderung der Kapazität hat eine Beziehung, die proportional zum Wert des Drucks ist. Die Membran wird auch dann nicht beschädigt, wenn sie bei Überlastung mit dem Untergrund in Kontakt kommt. Sobald sich der Druck wieder normalisiert hat, wird seine Leistung nicht beeinträchtigt. Sein Design erhöht die Überlastfähigkeit des Sensors erheblich.

Es ist eine verbesserte Version des Diffusionsdruck-Siliziumsensors. Der Sensor hat eine hohe Temperatur- und Zeitstabilität und kann mit den meisten Medien direkt in Kontakt kommen. Sobald der kapazitive Keramikdrucksensor zusammengebaut ist, wird er von ASIC kalibriert, um sicherzustellen, dass die Ausgangsspannung oder Impulsgenauigkeit der Breitenmodulation unter einem bestimmten Druck den definierten Standard erreicht. Kapazitiver Keramikdrucksensor ohne Flüssigkeitsübertragung und ohne Füllflüssigkeit. Vor allem wird es keine prozessbedingte Verschmutzung verursachen. Aufgrund seiner hohen Präzision und Zuverlässigkeit mit diesen Eigenschaften ist es in den Bereichen Lebensmittel, Medizin, Kühlung, Automobilindustrie und jeder anderen Industrie weit verbreitet.

Flowsheet
Funktionsprinzip des Drucksensors

Leistungsspezifikationen verstehen

Die Genauigkeit des Sensors wird auf verschiedene Arten angegeben, damit Sie den besten Sensor für eine bestimmte Anwendung finden. Die Spezifikationen umfassen Präzision (statisches und Gesamtfehlerband), Linearität, Hysterese, Wiederholbarkeit, Kalibrierung und Temperatur.


Genauigkeit

Der Begriff Genauigkeit hat viele verschiedene Definitionen. Am häufigsten wird angenommen, dass es sich um die Summe der Fehler aufgrund von Linearität, Hysterese und Wiederholbarkeit bei Raumtemperatur handelt. Einige Hersteller verwenden das Quadrat der Summe der Wurzeln dieser drei Fehlerquellen. Dargestellt als Prozentsatz der Reichweite (% geschriebene Spanne und% FS ist die Abkürzung für volle Spanne). Der Bereich auf der Druckachse ist der Gesamtdruckbereich eines Geräts (zum Beispiel für ein Gerät von 0 bis 100 psi sind es 100 psi; für ein Gerät von 200 bis 500 psi ist es das 300 psi). Der Bereich auf der Ausgangsachse des Geräts entspricht dem vollen Ausgangsbereich (für ein Gerät von 0,5 V bis 4,5 V beträgt er beispielsweise 4,0 V.).


Linearität (oder Nichtlinearität)

Die Linearität ist die maximale Abweichung des Sensorausgangs von einer geraden Linie der besten Anpassung (BFSL), die nur mit zunehmendem Druck gemessen wird. Sie wird typischerweise in ± x% FS ausgedrückt. Ein typischer Linearitätsfehler ist in Abbildung 5 dargestellt.

Linearitätsdiagramm der Drucksonde


Hysterese

Maximale Differenz der Hysterese in der Sensorleistung bei einem Druck, wenn dieser Druck zum ersten Mal erreicht wird, wenn der Druck ansteigt, und dann, wenn der Druck während eines Druckzyklus mit vollem Bereich abnimmt. Es wird als weniger als x% FS angezeigt. Ein Hysteresefehler ist in Abbildung 6 dargestellt.

Diagramm der Hysterese der Drucksonden


Wiederholbarkeit

Die Wiederholbarkeit ist die maximale Ausgangsdifferenz, wenn nacheinander unter denselben Bedingungen und aus derselben Richtung derselbe Druck ausgeübt wird. Die Wiederholbarkeit wird durch zwei Druckzyklen bestimmt und es wird berichtet, dass sie weniger als x% FS beträgt. Der Wiederholbarkeitsfehler ist in dargestellt
Abbildung 7.

Wiederholbarkeitsdiagramm von Drucksensoren