Đăng ngày · Cập nhật
“Piezo hay strain gauge?” là câu hỏi hay gặp khi chọn cảm biến áp suất, nhưng thường bị đặt sai vì nhầm lẫn giữa hai khái niệm có tên gần giống nhau: áp điện (piezoelectric) và áp trở (piezoresistive). Bài này phân biệt rõ các công nghệ cảm biến áp suất: áp điện, áp trở silic, strain gauge kim loại (lá kim loại, màng mỏng), điện dung gốm, và chỉ ra công nghệ nào phù hợp ứng dụng nào.
Áp điện (piezoelectric): chỉ đo áp suất động
Mục lục
Vật liệu áp điện (thạch anh, gốm áp điện) sinh ra điện tích khi bị nén. Điện tích này rò dần theo thời gian, nên cảm biến áp điện không đo được áp suất tĩnh (áp suất không đổi). Bù lại, nó đáp ứng cực nhanh và chịu nhiệt tốt, dùng để đo:
- Áp suất buồng đốt động cơ, xung áp trong ống, sóng nổ.
- Dao động áp suất (pulsation) của máy nén, bơm piston.
- Thử nghiệm, nghiên cứu cần tần số đáp ứng hàng kHz trở lên.
Cảm biến áp điện cần bộ khuếch đại điện tích chuyên dụng. Không dùng để đo áp suất đường ống, mức bồn trong điều khiển quá trình.
Áp trở và strain gauge: nhóm dùng trong công nghiệp
Strain gauge là phần tử thay đổi điện trở khi bị biến dạng, mắc thành cầu Wheatstone trên một màng chịu áp. Có các dạng:
| Công nghệ | Đặc điểm | Hay dùng |
|---|---|---|
| Áp trở silic (silicon piezoresistive) | Phần tử silic khuếch tán, độ nhạy rất cao, đo được dải thấp; thường có màng cách ly inox và dầu điền đầy | Transmitter quá trình, dải từ vài mbar đến hàng trăm bar |
| Màng mỏng trên thép (thin film) | Strain gauge kim loại phủ trực tiếp lên màng thép, bền, ổn định, chịu xung áp | Thủy lực, áp suất cao, xe và máy di động |
| Lá kim loại dán (bonded foil) | Công nghệ lâu đời, đơn giản | Loadcell, một số cảm biến áp suất cũ |
Điện dung gốm
Màng gốm tạo một bản tụ, áp suất làm màng võng, thay đổi điện dung. Màng gốm chịu mài mòn và nhiều hóa chất, không cần dầu điền đầy, chịu quá áp tốt. Phổ biến cho nước thải, hóa chất, môi chất có hạt.
Bảng chọn
| Yêu cầu | Công nghệ phù hợp |
|---|---|
| Đo áp suất đường ống, bồn, điều khiển quá trình | Áp trở silic, điện dung gốm, màng mỏng |
| Dải đo rất thấp (vài mbar), chênh áp | Áp trở silic, điện dung |
| Thủy lực, áp suất cao, xung áp | Màng mỏng trên thép |
| Nước thải, môi chất mài mòn, hóa chất | Điện dung gốm, hoặc màng ngăn chống hóa chất |
| Xung áp nhanh, áp suất buồng đốt, thử nghiệm động | Áp điện |
Các thông số khác quan trọng hơn tên công nghệ
- Ảnh hưởng nhiệt độ lên zero và span, ổn định dài hạn.
- Giới hạn quá áp và áp suất phá hủy.
- Vật liệu màng và gioăng với môi chất.
- Nhiệt độ môi chất cho phép.
- Tín hiệu ra, cấp bảo vệ, chứng nhận phòng nổ.
Hai cảm biến cùng công nghệ áp trở silic có thể chênh nhau nhiều về chất lượng tùy nhà sản xuất. Xem sai số cảm biến và hiệu chỉnh cảm biến áp suất.
Xem thêm: Cảm Biến Áp Suất Là Gì? Nguyên Lý, Phân Loại, Cách Chọn, Lắp Đặt Và Đấu Dây
Câu hỏi thường gặp
Catalogue ghi “piezo” cho transmitter áp suất thông thường?
Thường là viết tắt của piezoresistive (áp trở), không phải áp điện. Nếu thiết bị có tín hiệu 4-20 mA đo được áp suất tĩnh, đó là áp trở.
Đo mức bằng áp suất dùng loại nào?
Áp trở silic hoặc điện dung gốm. Xem zero và span và tín hiệu 4-20 mA.
| CẢM BIẾN ÁP SUẤT – HOANTRANTDH Tư vấn công nghệ cảm biến theo môi chất, dải đo, điều kiện làm việc. Hotline/Zalo: 0879 848 668 · Email: sales@hoantrantdh.com · hoantrantdh.com |
Từ cảm biến đo lường đến bảo trì dự đoán
Cảm biến đo lường chính xác là nền tảng để giám sát tình trạng thiết bị. Kết hợp với cảm biến rung không dây và phân tích dữ liệu, nhà máy biết trước khi bơm hỏng thay vì sửa khi đã dừng máy.
Giải pháp bảo trì dự đoán cho bơm → · Cảm biến rung không dây →
Cần báo giá hoặc tư vấn kỹ thuật?
Để lại thông tin, kỹ sư HOANTRANTDH sẽ liên hệ trong giờ làm việc.
BÀI VIẾT LIÊN QUAN
Một transmitter áp suất báo 6,2 bar trong khi đồng hồ cơ cạnh đó chỉ 6 bar. Cái nào đúng? Câu hỏi này xuất hiện ở hầu hết nhà máy, và câu trả lời chỉ có được khi đem cả hai so với một chuẩn có độ chính xác cao hơn. Bài viết hướng dẫn […]
Cảm biến áp suất (pressure sensor, pressure transmitter) là thiết bị biến áp suất của chất lỏng, khí hoặc hơi thành tín hiệu điện – phổ biến nhất là 4–20 mA – để PLC, biến tần hoặc màn hình đọc và điều khiển. Chọn đúng cảm biến áp suất cần năm thông tin: dải đo, […]
Tín hiệu 4-20mA và loại đấu dây Sơ đồ minh họa: Cách Đấu Dây Cảm Biến Áp Suất 4-20mA (2 Dây, 3 Dây, 4 Dây) Cảm biến áp suất công nghiệp phổ biến nhất dùng tín hiệu 4-20mA (4mA = mức thấp nhất, 20mA = cao nhất). Có 3 kiểu đấu dây: Loại Số dây […]