How does a pressure sensor work?
압력 센서는 압력 측정 분야에서 거의 모든 작업에 대한 절대적으로 정밀하고 신뢰할 수 있는 개별적인 해결책을 제공합니다. 올바른 제품의 제원에는 설치 조건(전방 매립형, 전방 비매립형), 적용 분야별 요건(위생에 적합, 산업용) 및 매체의 특성이 반영되어야 합니다.
압력 유형
절대 압력:
- 절대 진공 기준으로 압력 측정
- 상대 보상이 없는 밀폐된 센서
- 절대 압력에 따른 물리적 절차 모니터링 및 제어(예: 증기 압력)
상대 압력:
- 대기압 기준 압력 측정(주변 압력)
- 상대 보상이 있는 센서
- "개방된" 센서, 즉 주변에 대한 인터페이스 있음
- 주변 조건에 따른 물리적 절차 모니터링 및 제어
- 부압의 예: 공작물 취급 시 진공을 통한 고정력
- 초과 압력의 예: 환기 탱크에서 정수압 레벨 측정
복합 측정 범위:
- 네거티브 범위(부압) 및 포지티브 범위(초과 압력)에서 상대 압력 또는 차압 측정
차압:
- 두 압력 퍼텐셜 사이의 차이 측정
Structure and types of pressure sensors
Baumer pressure sensors basically work with two different pressure measurement methods. The method to be used depends on the intended use of the sensor.
Resistive pressure measurement:
In resistive pressure measurement, the deformation of a thin metal body or a ceramic membrane leads to a change in electrical resistance. When the metal strip is stretched by pressure, it becomes longer and its electrical resistance increases. When the metal strip is compressed, its cross-sectional area increases and its electrical resistance decreases. The change in resistance is then recorded as an electrical signal and converted into pressure.
Piezoresistive pressure measurement:
This principle is also based on the change in electrical resistance when a material is deformed. However, this measurement principle uses a piezoresistive material. This material has the property that the mechanical stress that occurs during deformation (stretching or compression) also causes a change in electrical conductivity. The change in resistance is greater than with resistive pressure measurement.
In addition to the types of pressure measurement and pressure sensors listed here, piezoelectric, capacitive and inductive pressure sensors are also mentioned, as well as vacuum pressure sensors, frequency analogue pressure sensors and pressure sensors with Hall element.
압력 센서 기술
가스 사용 분야에 적합함
멸균 공정 시 압력
장치 및 시스템의 멸균에는 고온 증기가 사용됩니다. 센서(PBMH 오트클레이브 가능) 등과 같이 작은 요소는 적절한 체임버(오토클레이브)에서 멸균될 수 있습니다. 대형 설치물의 경우 고온 증기를 장비를 사용해 끌어옵니다. 이는 "Sterilization in place"(SIP)로 불립니다. 멸균 공정 도중 센서의 신호는 대부분 평가되지 않더라도 센서는 이에 상응하게 견고하게 설계되어야 합니다. 예를 들어, 134 °C의 일반적인 온도와 3 bar 이상의 압력에서 해당 신(예: 30 min) 동안 견뎌내야 합니다. 압력과 온도는 물리적으로 직접 연결되어 있기 때습니다. 이는 포화 증기 곡선으로 표시됩니다.
멸균 공정의 제어에는 Baumer 압력 센서 PBMx 및 PFMx가 가장 적합합니다. 이 센서들은 온도가 빠르게 변화할 때 정확한 값을 제공하여 압력을 통해 공정을 신뢰할 수 있게 제어하며, 이를 통해 상응하게 필요한 온도가 산출됩니다.
용어 및 관련 문맥 설명
- 정밀도: 다수 측정의 평균에 대한 개별 측정의 가능한 편차를 설명하며 분산으로 이해할 수 있습니다. 높은 정밀도: 분산이 적음, 낮은 정밀도: 분사이 큼
- 정확도: 다수 측정의 평균값과 실제갓 사이의 거리(Offset)입니다. 높은 정확도: 오프셋 작음, 낮은 정확도: 오프셋 큼
- 표준 측정 오차: 이 정보는 최소값 설정(Best Fit Straight Line, BFSL)에 의해 제공되며 정밀도(분산)를 설명합니다.
- 최대 측정 편차: 표준 측정 오차와 센서의 오프셋이 포함됩니다.
온도 종속성
적용 분야는 기준 온도(예: 20 °C)에서 벗어날 수 있기 때문에 표준 측정 오차 도는 최대 측정 오차를 다르게 관찰해야 합니다.
- "온도 계수 영점"(TKN)은 영점의 온도 종속성 및 정확성에 대한 영향을 나타냅니다.
- "영점 온도 스팬"(TKS)은 측정 범위의 온도 종속성 및 정확성에 대한 영향, 즉 표준 측정 오차를 나타냅니다.
- TKN과 TKS는 함께 최대 측정 편차에 대한 온도 종속성을 나타냅니다.
최대 측정 편차의 온도 종속성
초기 정확성이 낮은 온도 안정 압력 센서는 작동 온도가 기준 온도(예: 20 °C)와 다를 경우 초기 정확도가 높고 불안정한 압력 센서보다 많은 경우 선호됩니다.
오류 정보
Baumer는 최대 "오류 정보"를 규정합니다. 즉, 통계상 센서의 99,7%가 제원을 충족합니다. 경쟁사는 경우에 따라 제품의 32%가 제원을 충족하지 못하는 "일반 오류 정보"를 기재합니다.
변환표
