Was ist ein digitaler Drucksensor?
Ein digitaler Drucksensor ist ein digitales Druckmessgerät, das ein Kontaktsignal ausgibt, um anzuzeigen, dass ein bestimmtes Druckniveau erreicht wurde.
Sie können gleichzeitig als digitale Drucksensoren und als Druckschalter fungieren, indem sie den Druck auf einer 7-Segment-Anzeige anzeigen und die Einstellung des Ausgangsdrucks auf dem Bedienfeld ermöglichen.
Anwendungen von digitalen Drucksensoren
Digitale Drucksensoren werden hauptsächlich in der Produktion eingesetzt. Spezifische Anwendungen sind wie folgt:
- Zur Druckregelung in Vakuumanlagen für die Halbleiterproduktion
- Für die Druckkontrolle in Rohrleitungen in chemischen Anlagen
- Für die Druckregelung in Druckluftbehältern
- Zur Drucküberwachung in hydraulischen Pressen
- Zur Überwachung des Kältemitteldrucks in Klimaanlagen
Die Anwendungsbeispiele unterscheiden sich nicht wesentlich von denen der digitalen Druckmessgeräte. Das Hauptmerkmal des digitalen Drucksensors ist jedoch, dass er einen Kontaktpunkt ausgeben kann. Der Kontaktausgang des Drucks kann zum Einrichten von Verriegelungen und Alarmen verwendet werden.
Funktionsweise des digitalen Drucksensors
Digitale Drucksensoren bestehen aus einem Sensor, einer Recheneinheit und einer Anzeigeeinheit.
1. Sensorteil
Der Sensorteil besteht aus einem Drucksensor und einer Membrane. Die Membrane besteht aus korrosionsbeständigem Edelstahl oder Silikon. Die Membran hat die Aufgabe, den Sensor vor dem zu beobachtenden Gas oder der Flüssigkeit zu schützen.
Der durch die Membran übertragene Druck wird von einem Drucksensor wie einem Dehnungsmessstreifen oder einem piezoelektrischen Element erfasst. Dehnungsmessstreifen sind Elemente, deren Widerstand sich mit dem Druck ändert, während piezoelektrische Elemente mit dem Druck eine Spannung erzeugen. Der ermittelte Druck wird vom Sensor an das Rechenwerk weitergeleitet.
2. Rechenwerk
Das Rechenwerk empfängt den analogen Eingang vom Sensor, berechnet die Daten und gibt sie aus. Es wird eine gedruckte Schaltung oder ähnliches verwendet. Das analoge Eingangssignal wird digital ausgegeben. Gleichzeitig wird der Analogeingang umgewandelt und an die Anzeigeeinheit ausgegeben.
3. Anzeigegerät
Die Anzeige visualisiert den zu beobachtenden Druck und wird in der Regel auf einer 7-Segment-LED-Anzeige dargestellt, wobei die Druckeinheit in den meisten Fällen in Pa angegeben wird. Es gibt auch Produkte, bei denen die Position des Dezimalpunktes geändert werden kann.
Arten von digitalen Drucksensoren
Es gibt verschiedene Typen von digitalen Drucksensoren, die hauptsächlich nach dem Druckbereich ausgewählt werden. Der zu überwachende Druck wird in drei Typen unterteilt: Überdruck, Verbunddruck und Unterdruck.
1. Überdrucküberwachung
Digitale Drucksensoren zur Überdrucküberwachung sind Geräte, die den Druckzustand überwachen. Sie überwachen die Filterverstopfung und den Pumpendruck und werden in einer breiten Palette von Produkten zur Überwachung kleinster Drücke von etwa 100 kPa bis hin zu Produkten zur Überwachung hoher Drücke von etwa 50 MPa hergestellt. Im Allgemeinen wird die obere Druckgrenze je nach Messobjekt gewählt.
2. Überwachung von Verbunddruck
Dieses Gerät kann Überdruck bis Unterdruck überwachen. Es eignet sich für den Einsatz in Rohrleitungen, in denen sich Über- und Unterdruck vermischen. Ein Beispiel ist die Überwachung des Kältemitteldrucks in Klimaanlagen.
3. Unterdrucküberwachung
Dieses Gerät kann den Unterdruck überwachen. Es wird auch Vakuummeter oder Vakuumschalter genannt. Es wird z.B. zur Überwachung des Unterdrucks in Vakuumanlagen verwendet.
Weitere Informationen zu digitalen Drucksensoren
1. Sensor- und Überwachungsstruktur der digitalen Drucksensoren
Digitale Drucksensoren sind mit einem integrierten Sensor/Verstärker oder mit einem separaten Sensor/Verstärker erhältlich.
Integrierter Typ
Der integrierte Typ ist ein Produkt, bei dem Sensor und Display in einer Einheit zusammengefasst sind. Er zeichnet sich durch einen platzsparenden Einbau und eine einfache Verdrahtung aus.
Getrennter Typ
Separate Produkte verfügen über eine separate Sensor- und Anzeigeeinheit. Die Sensoreinheit kann am Messort installiert werden, während die Anzeigeeinheit, die als Verstärker fungiert, in einiger Entfernung installiert werden kann. Dies wird z. B. verwendet, wenn sich der Messort in einer korrosiven Umgebung befindet und der empfindliche Verstärker- und Anzeigeteil geschützt werden kann. Das Display kann auch in eine Position gebracht werden, in der es für Personen leichter zu sehen ist.
2. Ausgangsspezifikationen der digitalen Drucksensoren
Die Ausgangsspezifikationen von digitalen Drucksensoren variieren von Produkt zu Produkt. Im Allgemeinen werden sie in Halbleiterausgang und Kontaktausgang unterteilt.
Halbleiterausgang
Halbleiterausgänge sind digitale Ausgänge, die einen Transistor oder ähnliches verwenden. Obwohl die Lebensdauer nicht von der Anzahl der Betätigungen abhängt, besteht die Gefahr eines Geräteausfalls, wenn die falsche Art der Stromversorgung verwendet wird.
Kontaktausgang
Kontaktausgänge sind physische elektrische Kontaktausgänge. Da sie über eine Antriebseinheit verfügen, hängt ihre Lebensdauer von der Anzahl der Betätigungen ab. Es ist jedoch eine relativ große Auswahl an Stromversorgungsarten möglich, die sich durch ihre Widerstandsfähigkeit gegen Hitze usw. auszeichnen.