notizie sull'azienda Come devono essere selezionati i sensori di pressione e di flusso?

Come devono essere selezionati i sensori di pressione e di flusso?

Per misurare il flusso d'aria si possono utilizzare sia sensori di pressione che sensori di flusso.

In molte applicazioni, entrambi i tipi di sensori sono solitamente utilizzati in combinazione con dispositivi di limitazione del flusso per generare una differenza di pressione.Alcuni sensori di "flusso d'aria" sono chiamati sensori di "pressione differenziale" a causa dei loro metodi di taratura piuttosto che basati sulle loro tecnologie interneLe seguenti spiegazioni hanno lo scopo di chiarire le differenze tra questi due tipi di sensori, spiegare le loro differenze e indicare quale tipo è più adatto per applicazioni specifiche..

Cos'è un sensore di flusso d'aria?

In termini più semplici, un sensore di flusso d'aria, più precisamente noto come sensore di flusso di massa d'aria, è un dispositivo con due porte di pressione, da cui il gas scorre verso l'altra porta (vedi figura 1).All'interno del sensoreQuando il gas scorre attraverso l'elemento di rilevamento, il calore viene trasferito dall'alto verso il basso.Questo genera uno squilibrio termico proporzionale alla massa del materiale che scorre, che possono essere misurati da circuiti elettronici.

È importante ricordare che il sensore misura il flusso di massa in condizioni standard, non il volume effettivo di gas che attraversa.Anche se la maggior parte dei sensori compensano l'influenza della temperatura, le variazioni della pressione atmosferica possono influenzare la densità dei gas, influenzando così i risultati di produzione.i sensori di flusso di massa devono essere calibrati per miscele di gas specifiche perché i diversi gas hanno proprietà termiche diverse;.

Calibrare il sensore di flusso di massa in modo che la sua uscita sia proporzionale alla caduta di pressione tra le due porte, perché è proprio questa caduta di pressione che spinge il flusso attraverso il sensore.Questo potrebbe causare qualche confusione perché questi sensori sono solitamente venduti come sensori di pressione differenziale, mentre la loro tecnologia interna sta misurando il flusso.

Cos'è un sensore di pressione differenziale?

I sensori di pressione differenziale tradizionali hanno anche due porte di pressione; tuttavia, non esiste un flusso di gas tra queste due porte.vi è un diaframma MEMS tra le due porte per misurare la differenza di pressioneLa deflessione del diaframma è misurata dal dispositivo piezorisistivo impiantato nel wafer di silicio e il circuito elettronico lo converte in un segnale di uscita.

Le principali differenze tra sensori di pressione e sensori di flusso di qualità dell'aria

Percorso del flusso

La differenza più evidente tra sensori di flusso di pressione e sensori di flusso di massa risiede nella presenza o assenza di percorsi di flusso di gas.Dev' esserci del gas che passa attraverso.Qualsiasi restrizione nel canale di flusso, come sporco o liquido, cambierà la resistenza aerodinamica, influenzando così l'output.L'unico flusso di gas nel suo sistema di condotte è una piccola quantità di gas causata dalla compressione o espansione del gas sotto alta pressioneLa sporcizia o il liquido nel sistema delle condotte causeranno differenze di uscita solo quando la condotta è quasi completamente bloccata.La contaminazione nel canale di flusso alla fine aderisce alla superficie interna del sensore di flusso di massa e può anche influenzare il trasferimento di calore all'elemento di rilevamento, influenzando così la produzione.

Un sensore di flusso d'aria deve essere utilizzato solo quando il gas che lo attraversa non contiene inquinanti.

Qualità e risoluzione

Poiché il sensore di flusso di massa è un dispositivo termo-sensibile, è più stabile del sensore di pressione basato sullo stress a flusso zero (o differenza di pressione zero).la suddetta modalità di guasto influenzerà la pendenza dell'uscita del sensore. Tutte le modalità di guasto del sensore di pressione tendono ad influenzare lo spostamento di pressione zero dell'apparecchiatura.l'uscita dell'elemento di rilevamento del sensore di flusso di massa a basse portate è superiore a quella a alte portateCiò significa che anche se l'uscita è stata corretta a un segnale lineare, la risoluzione del sensore di flusso di massa a portate di flusso estremamente basse sarà comunque migliore di quella a portate di flusso elevate.L'uscita del sensore di pressione è naturalmente vicina a lineare all'interno del suo range di lavoro, quindi la risoluzione non cambierà.

Rispetto ai sensori di pressione equivalenti, i sensori di flusso di massa hanno una risoluzione e una stabilità migliori a portate di flusso molto basse.

Proprietà antinquinamento

La contaminazione nel canale di flusso può influenzare in vari modi l'uscita del sensore di flusso di massa.interferirà con il trasferimento di calore e causerà errori di pendenzaInoltre, se il sensore è utilizzato in una configurazione di bypass, come accennato in precedenza, qualsiasi fattore che aumenti la resistenza di flusso nella condotta influenzerà i risultati di misurazione.Quando il condotto è intasato, è necessaria una pressione aggiuntiva per permettere lo stesso flusso di passare, che cambierà la relazione tra flusso e pressione.non c'è quasi nessun flusso d'aria nella condotta del sensore di pressione differenziale. L'unico movimento è una piccola quantità di aria di ingresso e di scarico per generare cambiamenti di pressione.l'uscita del sensore sarà correttaUtilizzando contemporaneamente sensori di pressione e sensori di flusso d'aria di massa per la stessa misurazione, si può creare un sistema quasi infallibile.Dato che la maggior parte delle modalità di guasto nei sensori di pressione influenzerà lo spostamento, mentre la maggior parte delle modalità dei sensori di flusso influenzerà la pendenza, è improbabile che questi due dispositivi falliscano simultaneamente nello stesso modo.

La pendenza del sensore di pressione sarà più stabile di quella del sensore di flusso d'aria di massa ed è meno probabile che venga influenzata dalla contaminazione.

Tecnologia di taratura automatica a punto zero

L'azzeramento automatico è una tecnologia di taratura del sensore di pressione basata sull'uscita di campionamento in condizioni di riferimento note, che consente una correzione aggiuntiva degli errori di uscita esterni,compresi gli errori di compensazioneSe questa tecnologia potesse essere applicata in applicazioni, sarebbe possibile realizzare un'analisi più approfondita delle differenze di velocità e delle differenze di velocità.sarà un metodo semplice per ottenere i vantaggi dei sensori di pressione evitando i problemi dei sensori di flusso di massa.

Consumo di energia

Il riscaldatore nel sensore di flusso di massa richiede elettricità per funzionare correttamente e ha bisogno di un breve periodo di tempo per riscaldarsi e stabilizzarsi.la semplice resistenza Wheatstone ponte nella maggior parte dei sensori di pressione consuma molto meno corrente e può stabilizzarsi rapidamenteUn sensore di flusso tipico può richiedere una corrente da 10 a 15 mA, mentre un sensore di pressione delle stesse prestazioni richiede solo 2 mA.L'output di un sensore di pressione rimane generalmente stabile entro un intervallo di 2 ms o meno, mentre un sensore di flusso può richiedere 35 ms. Ciò riduce notevolmente l'efficacia della strategia di ciclo di alimentazione adottata per la conservazione dell'energia.

I sensori di pressione sono generalmente preferiti in applicazioni a bassa potenza.

Risposta di frequenza

L'elemento di rilevamento del sensore di pressione è un diaframma meccanico.la risposta del sensore è solitamente limitata a circa 1 kHz fornita da dispositivi elettroniciAl contrario, i sensori di flusso d'aria rispondono più lentamente ai flussi d'aria in rapida evoluzione e tendono a calcolare la media dei rapidi cambiamenti - ricordate la differenza dei tempi di pre riscaldamento.È leggermente più difficile quantificare con precisione la risposta di frequenza del sensore di flusso di massaTuttavia, nella maggior parte dei casi, può essere inferiore a 100 Hertz. Questa differenza può influire sulle prestazioni dell'applicazione.